Funciona produciendo un desfase entre las dos componentes perpendiculares de polarización.Un retardador típico es, simplemente, un cristal birrefringente como el espato de Islandia, con un espesor cuidadosamente elegido.El cristal se corta de modo que el eje extraordinario es paralelo a la superficie de la lámina.Así, dependiendo del espesor del cristal, la luz que entra con los componentes de polarización en ambos ejes, saldrá en un estado de polarización distinto.Un retardador se caracteriza por el desfase, Gamma,[1] que introduce entre las dos componentes, que se relaciona con la birrefringencia Δn, y con el espesor L del cristal por la fórmulaEsto se hace ajustando el plano de la luz incidente de modo que forme un ángulo de 45° con el eje rápido (sin retardo), dando así igual amplitud para la onda ordinaria que para la extraordinaria.El campo eléctrico de la onda incidente es dondeSupóngase ahora que una onda polarizada linealmente es incidente sobre el cristal.Esta onda se puede escribir como donde f y s son respectivamente los ejes sin retardo y "con retardo de la lámina de cuarto de onda, la onda se propaga a lo largo del eje z, y Ef y Es' ' son reales.Si el ángulo está entre 0° y 45 °, la onda resultante tiene una polarización elíptica.Suponiendo la polarización en ejes X e Y paralelos al eje sin retardo y con retardo de la lámina de onda:La polarización del fotón entrante (o haz de fotones) se puede resolver como dos polarizaciones en los ejes X e Y.Si la polarización de entrada es paralela al eje sin retardo o al eje con retardo, entonces no hay polarización del otro eje, por lo que la polarización de salida es la misma que la de entrada (sólo se produce un desplazamiento de fase positivo o negativo).Sin embargo, la fase de la salida del eje retardado se retrasará 90° con respecto a la salida del eje sin retardo.Si no se muestra la amplitud si no los valores de los senos combinados, entonces X e Y describen un círculo.Con valores angulares de 0° y de 45° para el eje sin retardo y para el eje con retardo, la salida resultante estará polarizada elípticamente.Esto significa que la luz blanca que pasa a través de la lámina, y que es polarizada linealmente tendrá esta longitud de onda verde completamente extinguida, pero todavía conserva los otros colores.En estas condiciones la lámina aparecerá con un intenso tono rojo-violeta, a veces conocido como tinte sensible.
Una onda pasando a través de una lámina de media onda.
Dos ondas que difieren en un cuarto de onda sobre el mismo eje.
Generación de una polarización circular usando una lámina de cuarto de onda y un filtro polarizador.
