Quelle polarisation doit avoir l'onde réfléchie à la sortie de la lame pour être neutralisée par le polarisateur ?

Vu que l'énoncé a été effacé, je précise que :

- le polarisateur est orienté verticalement
- la lame est anisotrope
- miroir semi-transparent (50% réfléchi, 50% transmis)
- la lumière n'est pas polarisée à l'entrée du système, quelle doit être l'orientation et le déphasage de la lame par rapport au polarisateur pour qu'aucune lumière ne soit rétrodiffusée dans le système ?

Pour répondre à votre question Jouailleur, en fait mon problème est que je ne sais pas quel va être l'influence du polarisateur sur la lumière incidente en terme de déphasage et/ou polarisation puisque ce n'est pas précisé...

La seule information nécessaire est l'orientation du polariseur que l'on suppose avoir pour seul effet de supprimer une composante de l'onde incidente ce qui se traduit de façon très simple dans le formalisme de Jones...

D'accord. La matrice de Jones du polarisateur orienté verticalement est donc la suivante :



Avant de continuer, comment traduire le fait que la lumière n'est pas polarisée en entrée du système ? Le vecteur de Jones qui s'écrit comme suit :



va avoir quelle forme ?

J'ai été tellement habitué à voir des ondes polarisées (trièdre électromagnétique en propagation en espace libre) que je ne sais même plus à quoi peut ressembler une onde non polarisée... Aïe aïe aïe...

Merci d'avance...

La représentation d'une onde sous forme de vecteur de Jones suppose que celle-ci soit polarisée...

L'onde avant son passage à travers le polariseur  n'est donc pas représentable sous cette forme. Cette information n'est au demeurant pas nécessaire pour résoudre le problème.

Connaissant la forme du vecteur de Jones en sortie du polariseur, il ne reste qu'à traduire l'effet sur celui-ci de la lame (en tenant compte d'une éventuelle rotation de cette dernière par rapport au polariseur) puis de la réflexion sur le miroir, puis enfin de la lame à nouveau.

Ok donc apparemment je vais avoir du calcul matriciel à faire. Seulement, que dois-je obtenir tout à la fin ? " Pas de rétrodiffusion dans le système ", ça veut dire quoi ?

Merci, ce sera ma dernière question.

Une absence de rétrodiffusion signifie qu'aucune lumière pénétrant dans le système ne peut en ressortir en empruntant le chemin inverse. Concrètement, ici, cela signifie que l'onde réfléchie par le miroir est intégralement absorbée par le polariseur.

Pour cela, il suffit que l'onde réfléchie arrivant au niveau du polariseur soit polarisée rectilignement et que cette polarisation soit perpendiculaire à l'axe du polariseur et donc à celle de l'onde incidente...

Le problème consiste donc à déterminer une combinaison de paramètres de la lame à retard de phase telle que traverser deux fois cette lame transforme une onde polarisée linéairement en une onde de polarisation également linéaire mais orthogonale à la précédente.

Tu vérifieras par le calcul que l'on obtient cet effet pour une lame « quart-d'onde » dont les axes forment un angle de 45° avec ceux du polariseur.

En effet, c'est bien une quart d'onde avec 45°, j'ai enfin compris le problème.

Bon, c'est bien sûr plus facile de faire les calculs et de vérifier que ça marche une fois qu'on connaît le résultat, parce que le calcul matriciel à faire est assez imbuvable...

Sinon, pour voir un peu plus loin que la question propre à cet exercice, à quoi ça sert à tel dispositif ? C'est un atténuateur de lumière, c'est bien cela ?

Je ne sais pas dans quel contexte précis ce système est utilisé.

On peut néanmoins noter que l'on obtient une onde à polarisation circulaire en sortie et que ce système interdit donc le retour d'onde par réflexion.

Il semblerait que ce montage constitue un « isolateur optique ».

Une petite vidéo qui en décrit le fonctionnement : .

Tu en sais autant que moi