Qu’est-ce qu’une lame optique ?
Les lames optiques sont des outils performants largement utilisés dans l’industrie. Découvrez le principe de fonctionnement et l’utilisation des lames optiques avec Optics Concept.
Une lame optique permet de modifier la polarisation de la lumière la traversant, mais contrairement à un polarisateur, l’état de polarisation à la sortie de lame dépend de son état à l’entrée.
Cet effet vient en effet de la biréfringence du cristal dans lequel est faite la lame optique. Les matériaux le plus utilisés sont le quartz ou le spath d’Islande. Un matériau biréfringent présente un axe privilégié appelé axe optique. Or la polarisation de la lumière peut être divisée en deux composantes distinctes, qui ne se propagent pas à la même vitesse. Celle-ci dépend de sa position par rapport à l’axe optique (parallèle ou perpendiculaire).
On peut ainsi définir deux axes particuliers de la lame optique :
- l’axe lent
- l’axe rapide
Le fonctionnement d’une lame optique
Grâce à ses deux axes, une lame optique permet de retarder une des composantes par rapport à l’autre, ce qui provoque un déphasage. Le retard dépend du matériau utilisé, de l’épaisseur de la lame et de la longueur d’onde de l’onde lumineuse considérée.
Le phénomène de dispersion rend l’effet de lame optique dépendant de la longueur d’onde de la lumière. Son fonctionnement est donc attribué à une certaine gamme de longueur d’onde. Au-delà de cette gamme, on obtient des aberrations chromatiques, c’est-à-dire une coloration de la lumière obtenue.
Utilisation des lames optiques dans l’industrie
Les lames optiques sont un outil performant utilisé largement dans l’industrie. Découvrez les différentes applications pour les lames optiques.
Laser
Les lames optiques peuvent servir à différentes applications sur les lasers. Elles permettent en effet de tourner le plan de polarisation dans les cas où on ne peut pas le faire tourner avec le laser. On peut également modifier la fréquence d’un laser polarisé circulairement à l’aide d’une lame demi-onde.
Lunettes 3D
Les lames optiques sont des composants des verres contenant chacun un polarisateur. L’un des polarisateurs polarise la lumière selon une direction x et l’autre selon la direction y. Les lames servent alors à régler le retard de la lumière pour n’avoir aucun retard entre les deux lumières envoyées.
Isolation optique
Les lames optiques font également office d’un isolateur optique, qui permet la propagation de la lumière en sens unique. On peut les utiliser pour éliminer des réflexions parasites dans un oscillateur paramétrique optique, tel qu’une cavité laser.
Correction de la polarisation due aux réflexions
Dans un système optique incluant des surfaces réfléchissantes, l’état de polarisation d’une lumière arrivant se modifie. Les lames optiques permettent de corriger la polarisation et ramener la lumière à l’état de polarisation souhaité.
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