Nanotel-grid (şebeke) polarizer, sentetik üç-boyutlu veya
film tip bir kompozit malzemedir; komponentlerinin yapısına bağlı olarak
transmisyon ve veya refleksiyon anizotropisi ile karakterize edilir.
Belirli bir eksende hizalanmış dikdörtgen metalik
nanopartiküller içeren camdan yakın infrared band üç-boyutlu polarizerler
yapılmıştır. Corning (ABD) tarafından, anizotropik gümüş nanopartiküller içeren
borosilikat camdan, Polar Cor polarizörleri üretilmiştir. Japon HOYA Corp. tarafından
üretilen polarizörlerde ise, Corning’den farklı olarak gümüş partiküller yerine
bakır partiküller içeren borosilikat cam kullanılmıştır.
Yakın zamanda, farklı yansıma anizotropi mekanizmaları
kullanan iki yeni film polarizasyon malzeme türü geliştirilmiştir. NanoOpto
Corporation (ABD) tarafından geliştirilen film polarizörü, nanoboyut periyodik
bir latis ile temsil edilen metalik bir ayna yansımasının anizotropisine
dayanır (Şekil-1). Photonic Lattice Inc. (Japonya) tarafından tasarlanan film
polarizörü, oluklu çok tabakalı bir dielektrik filmden gelen yansımanın
anizotropisine dayanır (Şekil-2).
Multitabaka yapılı filmlere dayanan polarizörlerde,
periyodik dielektrik yapılar çift-kırılma
sağlar. Bunun anlamı,
katmanlarının etkili kırılmasının (refraksiyon) ışığın polarizasyonuna
(kutuplaşmasına) bağlı olduğudur. Çok tabakalı dielektrik ayna refleksiyon
(yansıma) spektrumu, tabakalardaki kırılma değerlerine bağlıdır. Bu nedenle,
çok tabakalı bir kaplama oluşturmak için anizotropik yapılar kullanıldığında, elde
edilen ayna yansıma spektrumu güçlü bir anizotropi ile karakterize edilir. İki
ortoganal polarizasyon paterni için, periyodik nanoyapıya dayanan tipik bir
multitabaka dielektrik ayna transmisyon spektrumu Şekil-3’de gösterilmiştir;
buradaki multitabaka yapılı film temelde anizotropik bir-boyutlu foton
kristalidir.
Metalik lineer nanoyapılarla (lineer gridler) hazırlanan
polaizerlerin çalışması, elektrik alan vektörü grid slitlere dik ışınların
yansıma açısında keskin bir düşüşe dayanır.. Hertz’in elektromagnetik
dalgalarla ilk çalışmalarından beri metalik slitli lieer gridler polarizer
olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu cihazlar son zamanlara kadar sadece
elektromagnetik dalga bandında kullanılmıştır. Doğrusal bir grid, dalga
boyundan daha küçük bir aralık periyodu olan ince iletken slitlerden
oluşuyorsa, bu yapı slitler boyunca polarize ışık dalgaları ve onlara dik olanlar
üzerinde farklı bir etkiye sahiptir. Birinci durumda, grid katı metalik bir
yüzey olarak ve ikinci durumda ise bir dielektrik olarak çalışacaktır.
Günümüzde polarizörler , fiber optik iletişim sistemlerinin
aktif ve pasif elementlerinde yaygın olarak kllanılmaktadır. Elektrik alan
vektörü transmisyon ekseni yönüne uyan doğrusal polarize radyasyonu gönderir ve
ortoganal polarizasyon komponentini bloke eder (Şekil-4). Bloke edilen
komponent absorbe edilmek yerine yansıtılırsa, cihaz bir polarizasyon spliteri
veya ışık demetleri çoklayıcı olarak işlev görebilir.
Şekil-1: Metal-dielektrik nanopolarizer, dielektrik bir yüzeyde tel benzeri iletkenlerden oluşan aralıklı ((yaklaşık yüz nanometre aralıklarla yerleştirilmiş) bir griddir
