Polarisationsmodulator

Ein Polarisationsmodulator ist ein technisches Gerät, das die Polarisationseigenschaften eines Lichtstrahls periodisch verändert. Dies wird in Modulatoren optischer Spektrometer eingesetzt. Es ist die optische Entsprechung eines Phasenmodulators aus der Elektronik.

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Modulator mit linear polarisierenden Filtern:

• Ein Linearpolarisator wird auf einer Motorachse montiert, so dass die Polarisationsrichtung des Lichts mit der (doppelten) Motordrehzahl rotiert.
• Auf einem schwingenden Arm sind zwei lineare Polarisationsfilter nebeneinander montiert, deren Vorzugsrichtungen um 90 Grad gegeneinander verdreht sind. Schwenken sie abwechselnd in den Strahlengang, ist das Licht dahinter abwechselnd verschieden linear polarisiert.
• Ist hinter dieser Anordnung noch ein λ/4-Plättchen fest platziert und wiederum um 45 Grad gegenüber den Linearpolarisatoren verdreht, ist der Lichtstrahl hinter dieser Anordnung abwechselnd rechts- und linkszirkular polarisiert.

Modulator mit aktivem Kristall:

• Es gibt (gab?) ein kommerzielles Produkt namens Phasqeezer (sic), das aus einem Kristall mit den Eigenschaften einer Verzögerungsplatte bestand, der mechanisch zwischen die Pole eines kräftigen Elektromagneten eingespannt war, und zwar schon mit einiger mechanischer Vorspannung. Wenn man den Magneten mit einer sinusförmigen Wechselspannung beaufschlagte, wurde entsprechend eine wechselnde mechanische Kraft auf den Kristall ausgeübt, wodurch dieser seine optischen Eigenschaften veränderte, so dass auch der Modulationszustand des Lichts dahinter entsprechend wechselte. Ordnete man davor noch einen Linearpolarisator mit geeignet ausgerichteter Polarisationsrichtung an und justierte die mechanische Vorspannung und die Amplitude der Wechselspannung für den Magneten korrekt, dann erhielt man am Ausgang eine stetig zwischen links- und rechtszirkularer Polarisation variierende Lichtwelle.
• Ähnlich, nur mit Ultraschall- statt rein mechanischer Anregung, funktioniert der Photoelastische Modulator.
• Ähnlich, nur mit Anregung durch ein elektrisches Feld, funktioniert die Pockels-Zelle.

Modulator mit Flüssigkeit als aktivem Medium:

• Kerr-Zelle