Способ измерения степени поляризации излучения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19(SU (и) %$9.501 У 4 /04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .. P ABT0PCH0MY СВИДЕЧ ВЙЬСТВУ

Фиг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3373477/18 28 (22) 29. 12.81 . (46) 30.04 83..; Бюл. М 16 (72 ) А."К. Пржевускнй, Я..Э. Карисс, Л. А. Чугунов, М. А. Элертс, Ю. Я. Озолс н Я. З. Зариньш (71). Латвийский ордена Трудового

Красного Знамени государственный уни верситет им. П, Огучкн (83) 835.811 (088.8), (86) 1. Авторское свидетельство СССР

И 3.60893, кл. л01Й 21/44, 1971.

2. Балацюк А. П. и др. Измерение . поляризашюи световых потоков малой интенсивности в режиме счета, фотонов,: ПТЭ, М 1, с. 171-173 (прототип). (84) (87) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТЕ

ПЕНИ ПОЛЯРИЗфЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ, в .. котором периодически модулируют полеризаяию исследуемого. излучения путем:

1 пронускання его через фотоупругий модулятор поляризации,далее излучеже линеййо поляризуют путем пропускания его че рез линейный нопяризатор, поляриза щон . ная ось которого составляет угол 48 с оптической осью модулятора, выделяют участок спектра излучения и регнстри руют его интенсивность в моменты вре мяпк, соответствующие максимальным деформациям фотоупругого модулятора в каждый период модуляпни, причем измерения интенсивности нроибводят в режиме счета фотонощ о ч л и ч а ю шийся тем, что,. с иепыо., сокра щения времени измерения и уменыпений погрещностей, связанных с перестрой-: з кой системы за один перисщ мщцдщции, допашнтельно регистрируют интенсивность. излучения в момент .времени, ооответсэ вующий недеформированнаау состоянйю С мс ду ят щ@... ° л

1015264

Изобретение относится к методам измерения поляризацнонно-спектральных характеристик частично поляризованно» го свата и может быть испопьзовано при физико-химическюс исследованиях люминесцнрующих материалов.

Известны способы. измерения степени поляризации света с йспоаьзованивм оптико-механических или фотоупругих модуляторов поляризации, согласно которым исспедуемый свет пропускают через модулятор попяризации, измеряют максимальную и минимальную интенсивности прошедшего через модулятор света и значение степени поляризации определяют делением разности максимальной; и минимальной интенсивностей на их сумму $13 . Недостатки таких способов закпючаются в невозможности одновремен- ного измерения степеней линейной и циркулярной поляризации света, . следствием чего являются невысокое быстродейс1 вие и погрешности, связанные с перестройкой системы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения степени поляризации излучения, в котором периодически модулируют поляризацию исспе дуемого излучения путем пропускания

его через фотоупругий модулятор попяризации, далее излучение линейно поляриэуют путем пропускания его че рез линейный попяризатор, поляризацион ная ось которого составляет угол 45о с оптической осью модулятора, выделяют участок спектра излучения и регистрируют его интенсивность в моменты времени, соответствующие максимапьным деформациям фотоупругого модулятора в каждый период модуляции, причем измерения интенсивности производят в режиме счета фотонов (2) .

К недостаткам известного способа относятся значительное время измерений, и погрешности, связанные с перестройкой системы.

Бель изобретения - сокращение вре- мени измерений и уменьшение погрешноо тей, связанных с перестройкой системы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения степе ни попяризации.излучения, в котором периодически модулируют поляризацию исследуемого излучения путем пропуска ния его через фотоупругий модулятор поляризации, далее изпучение линейно поляризуют путем пройускания его через линейный поляризатор, попяриэацион ная ось которого составляет угол 45 с импульсов.

Интенсивность света, падающего на фотокатод ФЭУ (фиг. 2) измеряют в

40,моменты времени, соответствующие точкам А, В и С. Точка А соответствует максимальному растяжению, точка C максимальному сжатиюуа точка В» нв» деформированному состоянию фотоупруго» го модулятора поляризации. Измерение интенсивности при работе ФЭУ в режи ме счета фотонов осуществпяется путем подсчета однозлектронных импуль45 cos в течение одинаковых интервалов

50 времени, которые задаются стРоб-импуль сами (фиг. 3). Кроме времени счета, . строб-импульсы определяют прямой или

Обратный ход счета реверсивных счетчи ков, Численное значение н знак степеней линейной и циркулярной поляризации 5 определяют иэ соотношений:

L=« с- гн и .н

)МА + g 2. (,, (оптической осью модулятора, выделяют участок спектра излучения и регистри руют его интенсивность в моменть| времени, соответствующие максимальным, 5 деформациям фотоупругого модулятора в каждый период модуляции, причем измерения интенсивности производят в режиме счета фотойов за один период, модуляции, дополнительно регистриру(0 i ,ют интенсивность излучения в момент времени, соответствующий недеформиро-., ванному состоянию модулятора..

На фпг. 1 представлена блок-схема

15 устройства, осуществляющего предлагаемый способ; на фиг. 2 - зависимость интенсивности света от времени, на фиг. 3 - временная диаграмма стробирующих импульсов, Способ осущвствпяют следующим об- .

20 разом.

Исследуемый свет параллельным пуч ком направпя т на фотоупругнй MoàÕ тор 1 поляризаш и, затем пропускают через линейный GQIIRpHGRTop 2, монсхро25 матс(р .3 и регистрируют интенсивность света с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 4, работающего в режиме счета фотонов. Одноэлектронные импульсы ФЭУ усиливают по амтшитуде

30 и формируют в импульсы стандартной формы в усилителе дискриминаторе 5, после чего их подают на суммирующий 6 и реверсивные 7 счетчики. Режимом I работы реверсивного счетчика 7 управ35 JBQQT с помощью строб»импульсов(вы рабатываемых формирователем 8 стробФиз.8

ВНИИПИ Заказ 3198i4V

Тираж 873 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3, 10

- где Ь - степень линейной поляризации;

С - степень циркулярной поляризацииф

Й Й Ц число импульсовр з&регистрн» рованных за все время измерения для строб-импульсов А, В и С соответственно, gz,g - коэффициенты.. Числители приведенных выше соотно шений оцредепяют непосредственно ре- версивными счетчиками,. а знаменателисуммируюшим счетчиком. Коэффициенты с,, и с : зависят от длительности строб-.импульсов и глубины модуляции

: фотоупругого модулятора поляризации.

В. описанном примере реализации предлагаемого способа длительность строб-импульсов выбрана равной четверти периода колебаний фотоупругого мо дулятора 4 5 мкс и глубина модуля. ции, соответствующая разности фаз ортогональных компонент. поляризации,100 . . -Коэффициенты имеют значения: О „=

1,343; .d = 1,012. Сумма Мр, + И выбрана постоянной и равной 10 имО пульсов что обеспечивает необходимую точность с точки зрения статистической

; ошибки счета (0,01%).

15264 ф

Длительность измерения при средней скорости следования импульсов 10< имп.l равна 100 с. Метод обеспечивает точ.ность 0j15% при измерении стецени циркулярной поляризащ и и 0,28% при измерении степени линейной поляризации»

В качестве фотоупругого модулятора 1 поляризаций используют скрепленные между собой бруски кристаллического

30 н плавленного кварца,. которым посред ством пьезоэффекта сообшают мехаиичес кие колебания с частотой % 50 кГц.

За - модулятором установлен пленочный поляризатор, ось которого образует угол

Ю 455 с осями модулятора. Для регион рации интенсивности света может быть использован фотоэлектронный умножитель ФЭУ - 79 или любой другой,об ладаюший подходящими параметрами

20 для работы в режиме счета фотонов., Предлагаемый способ дает вазмож носьь одновременно определять линей ную и циркулярную компоненты частично поляризованного света,что сокращает вре

2 мя измерения и позволяет избежать погрепзностей,вносимых щж перемещении объем та измерения из одной установки s дру гую при раздельном измерении или ауеникаюших при перестройке оптического тракта.