定义：激光光束的电场振动方向。

图1：激光辐射不同的偏振态，几个脉冲从左往右传播。

大多数情况下激光器的出射光都是偏振的。通常是线偏振的，即电场在某一特定的与激光光束传播方向垂直的方向上振荡。有的激光器（例如，光纤激光器）产生的不是线偏振光，而是其它的稳定的偏振态，可以采用合适的波片组合在一起将其转化为线偏振光。如果是宽带辐射，且偏振态与波长有关，则不能采用以上方法。

在一些特殊情形，可以产生径向偏振光束，即光束截面中的偏振方向是径向的。通常，径向偏振辐射是先偏振光经过一些光学元件得到的，也可以直接由激光器得到。这种方法的好处在于可以避免去极化损耗，可以应用于固态体激光器中[4]。

在许多应用中需要采用偏振的激光辐射。例如：

1. 非线性频率转换，其中只在一个偏振方向上可以满足相位匹配
2. 需要两激光光束进行偏振耦合（参阅偏振合束）
3. 在偏振相关装置中处理激光光束，例如，干涉仪，半导体光放大器和光调制器

也有一些激光器（许多光纤激光器）出射光是不是偏振的。这并不是值激光器输出的是非偏振光，在任意时刻两偏振分量的功率都是相等的，二者的振幅之间完全无关。只是偏振态非常不稳定，例如，由于温度涨落，或者在不同方向间变化。为了得到完全非偏振光，则需要采用一些消除偏振的光学装置。

线偏振光的偏振度由偏振光消光比（PER）来表征，定义为两个偏振方向功率的比值，单位为分贝，可以测量光通过偏振片后随方向而变化的功率来得到。偏振片的消光比必须要大于激光光束的消光比。

偏振或非偏振辐射机制

不同的机制都对激光器的辐射线偏振光有贡献：

• 激光器增益与偏振有关。激光晶体为非线性各向同性时就是这种情况（例如，Nd:YVO₄或Nd:YLF），还有一些半导体光放大器也是。
• 谐振腔损耗也可能与偏振有关，例如，谐振腔中包含一个布儒斯特盘或者只有一个稍微倾斜的光学元件。

在两偏振方向上增益或损耗的很小差别都能得到稳定的线偏振，前提是在激光器谐振腔中，偏振模式之间不会发生显著的耦合。

另外，激光器输出的偏振态会受随机双折射的影响，例如光纤中（如果不是保偏或者单模光纤）和激光晶体或玻璃中的热效应（参阅去极化损耗）。如果激光器增益是各向同性的，很小的双折射都会极大改变偏振态，并且光束截面上的偏振态也会发生显著变化。

参考文献

[1] V. G. Niziev and A. V. Nesterov, “Influence of beam polarization on laser cutting efficiency”, J. Phys. D 32 (13), 1455 (1999)

[2] A. V. Nesterov and V. G. Niziev, “Laser beams with axially symmetric polarization”, J. Phys. D 33 (15), 1817 (2000)

[3] Q. Zhan, and J. Leger, “Focus shaping using cylindrical vector beams”, Opt. Express 10 (7), 324 (2002)

[4] I. Moshe et al., “Production of radially or azimuthally polarized beams in solid-state lasers and the elimination of thermally induced birefringence effects”, Opt. Lett. 28 (10), 807 (2003)

[5] ISO Standard 12005, “Lasers and laser-related equipment – Test methods for laser beam parameters – Polarization”

[6] Q. Zhan, “Cylindrical vector beams: from mathematical concepts to applications”, Advances in Optics and Photonics 1, 1 (2009)

[7] M. Rumpel et al., “Circular grating waveguide structures for intracavity generation of azimuthal polarization in a thin-disk laser”,Opt. Lett. 37 (10), 1763 (2012)