La polarisation est une propriété des ondes vectorielles telles que la lumière, décrivant l'orientation de leurs oscillations.
Explication du phénomène
La manifestation la plus simple de polarisation est celle d'une onde plane, qui est une bonne approximation de la plupart des ondes lumineuses. Comme toute onde électromagnétique qui se propage, elle est constituée d'un champ électrique et d'un champ magnétique tous deux perpendiculaires à la direction de propagation :
 |
Onde lumineuse avec champ magnétique et champ électrique à angle droit l'un de l'autre (dans le cas d'une polarisation rectiligne). |
Radars et télédétection
 |
llumination de la cible avec la double polarisation. Notez la forme de la goutte |
Les
radars utilisent la polarisation pour extraire des informations supplémentaires à la position (obtenue grâce à la
réflectivité) et au déplacement (obtenu grâce à l'
effet Doppler) des cibles sondées. En effet, les
intensités et
déphasages entre deux faisceaux polarisés orthogonalement revenant d'une même cible peuvent révéler sa forme ou son type.
Si les cibles ont une forme aplatie comme dans l'image ci-contre, en sondant avec deux ondes dont l'une est de polarisation verticale (V) et l'autre horizontale (H), on obtient des intensités plus fortes revenant de celle ayant l'axe horizontal. Par contre si les retours orthogonaux sont égaux cela indique une cible ronde. Cela s'appelle la différence de
réflectivité (

).
Le faisceau radar sonde un volume plus ou moins grand selon les caractéristiques de l'antenne émettrice et sa forme d'onde. Ce qui revient est l'addition des ondes réfléchies par les cibles individuelles dans le volume. Comme les cibles peuvent changer de position dans le temps les unes par rapport aux autres, l'intensité des ondes V et H ne demeure constante que si les cibles ont toute la même forme. Le rapport d'intensité entre les canaux H et V revenant de sondages successifs s'appelle le coefficient de corrélation (

) et donne donc une idée de l'homogénéité ou non des cibles dans le volume sondé.
La
phase de l'onde change lorsqu'elle traverse un milieu de densité différente. En comparant le taux de changement de phase de l'onde de retour avec la distance, la phase différentielle spécifique ou

, on peut évaluer la quantité de matière traversée.
On peut également comparer le déphasage entre les retours H et V (différentiel de phase ou

).
Un exemple d'utilisation est celui par les
radars météorologiques. Les volumes sondés contiennent une multitude de cibles telles
gouttelettes,
flocons ou
grêlons. Elles peuvent être toutes du même type ou être un mélange de formes et de types. En utilisant les différentes informations des ondes polarisées, on obtient donc des informations supplémentaires qui peuvent nous donner directement le type d'
hydrométéores quand on les analyse en conjonction avec la réflectivité. Ceci aide même à éliminer les
artéfacts indésirables comme les oiseaux ou les échos revenant des obstacles comme les montagnes.
D'autres types de radar utilisent la polarisation à différentes fins. Par exemple, le
radar à synthèse d'ouverture est utilisé pour cartographier des régions par avion ou satellite et utilise la polarisation pour distinguer les types de sol, de végétation, etc.
( source : Wikipédia )