固体レーザーにおける動作時には、熱的に誘起される複屈折の影響を考慮しなければならない。複屈折とは、ある偏光成分に対する屈折率とそれに垂直な偏光成分に対する屈折率が異なる物理現象のことである。直線偏光で入射した光は複屈折によって偏光解消を受けて楕円偏光となり、直線偏光でレーザー光を取り出す際に出力エネルギー低下を招く。ここでは複屈折を理論的に解析するために、回折を無視した偏光回転について述べる。
Ａ）ロッド型の熱複屈折効果
ロッド型増幅器では、その断面の任意の点で、入射偏光成分を円柱座標系の径方向成分と、周方向成分に分けることができる。各方向の屈折率変化量Δnr及びΔnΑ は異なる値を示すので位相差が発生し、直線偏光が入射光
の場合、偏光回転を受けて楕円偏光となって出射されてしまう。複屈折媒質を平行にした偏光子対の間に配置した時、偏光子対を透過してくる光の強度は次式のように与えられる。
式１
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