Un polarizator cu rețea de nanofire este un material compozit sintetic în vrac sau film cu anizotropie de transmisie și/sau reflexie determinată de structura componentei sale.
Polarizatoarele în vrac pentru domeniul infraroșu apropiat sunt fabricate din sticlă care conține nanoparticule de metal alungite orientate de-a lungul unei anumite axe. Polarizatoarele Polar Cor fabricate de Corning , SUA sunt fabricate din sticlă borosilicată care conține nanoparticule de argint anizotrope , iar polarizatoarele fabricate de HOYA Corp. , Japonia , în locul particulelor de argint se folosesc particule de cupru .
Recent, au fost dezvoltate două tipuri de materiale polarizante de film care utilizează mecanisme diferite pentru crearea anizotropiei de reflexie. Polarizatorul de film dezvoltat de NanoOpto Corporation (SUA) folosește anizotropia reflexiei dintr-o oglindă metalică realizată sub forma unui rețele periodic de mărime nanometrică. Un polarizator de film realizat de Photonic Lattice Inc. (Japonia), folosește anizotropia reflexiei dintr-un film dielectric multistrat ondulat.
Principiul de funcționare al polarizatoarelor bazate pe filme structurate multistrat se bazează pe faptul că structurile dielectrice periodice au birefringență de formă . Aceasta înseamnă că indicele efectiv de refracție al straturilor depinde de polarizarea luminii. În acest caz, spectrul de reflexie al unei oglinzi dielectrice multistrat depinde de valorile indicilor de refracție din straturi. Prin urmare, dacă o acoperire multistrat este creată din structuri anizotrope, atunci spectrul de reflexie al unei astfel de oglinzi va avea o anizotropie puternică. Rețineți că un film structurat multistrat este de fapt un cristal fotonic unidimensional anizotrop .
Principiul de funcționare al polarizatoarelor bazate pe nanostructuri metalice liniare (rețele liniare) se bazează pe o scădere bruscă a coeficientului de reflexie dintr-o astfel de structură pentru radiație cu o orientare a vectorului câmpului electric perpendicular pe liniile rețelei. Rețelele liniare cu „trăvi” metalice au fost folosite ca polarizatori încă de la primele experimente ale lui Hertz asupra undelor electromagnetice . Cu toate acestea, până de curând, astfel de dispozitive erau folosite numai în domeniul radio al undelor electromagnetice. Dacă o rețea liniară constă din linii conductoare subțiri cu o perioadă mai mică decât lungimea de undă, atunci o astfel de structură acționează fundamental diferit asupra undelor luminoase polarizate de-a lungul liniilor și perpendiculare pe acestea. În primul caz, grătarul se comportă în același mod ca o suprafață metalică solidă , iar în al doilea caz, ca un dielectric .
Polarizatoarele sunt utilizate pe scară largă în componentele pasive și active ale sistemelor moderne de comunicații cu fibră optică. Ele transmit radiații polarizate liniar, cu direcția câmpului electric care coincide cu direcția axei de transmisie și blochează componenta cu polarizare ortogonală. Dacă componenta blocată nu este absorbită, ci reflectată, atunci dispozitivul poate acționa ca divizor de polarizare sau combinator de fascicul de lumină .