Способ определения направления вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕКТОРА ЭЛЛИПТИЧЕСКИ ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, включающий поляризацию и регистрацию исследуемого излучения, отлича юш и и с я тем, что, с целью упрошеиия процесса определения направления враще ния электрического вектора, исследуемый пучок излучения разделяют на рабочий пучок и пучок сравнения, линейно поляризуют пучок сравнения, складывают указанные пучка с получением интерференционной картины, осуществляют поворот плоскости поляризации линейно поляризованного пучка сравнения и регистрируют направление смешения интерференционной картины. о СЛ / 00

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (П) 3(5)) Сч 01 .) 4/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) .3423330/18-25 (22) 16.04,82 (46» 30,11,83. Бюл, N 44 (72) Г И.Боровков, В.В.Колчин и A.È.Êîìÿê (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им, B.È.Ëåíèíà (53) 535.8 (088.8)

;(56» 1. Ши)))ловский А.A. Прикладная физическая оптика. М„Госиздат физ.-мат. лит-ры, 1961, с. 513.

2. Ландсберг Г.С. "Оптика", М., Наука, 1976, с. 393-399 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕКТОРА ЭЛЛИПТИЧЕСКИ

ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, включающийй поляризацию и регистрацию исследуемого излучения, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью упрощения процесса определения направления вращения электрического вектора, исследуемый пучок излучения разделяют на рабочий пучок и пучьк сравнения, линейно поляризуют пучок сравнения, складывают указанные пучки с получением интерференционной картины, осуществляют поворот плоскости поляризации линейно поляризованного пучка сравнения и регистрируют направление смещения интерференционной картины, Дл à gco5(S-g) {ц где

1 10577

Изобретение относится к способам анализа эллиптически поляризованного излучения, в частности к способам определения направления вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения, и может быть использовано в эллипсометрии и интерферометрии аниэотропных сред, а также в кристаллооптике.

Известны способы для определения состояния поляризации излучения, при . )0 реализации которых осуществляют углоЪ вое сканирование плоскости пропускания поляризатора на пути исследуемого луча с последующей регистрацией интенсивности излучения (1)

Однако способ не позволяет определять направление вращения электрического вектора излучения.

Наиболее близким по. технической сущности и достигаемому результату к пред- щ лагаемому является способ определения направления вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения, включающий поляризацию и регистрацию исследуемого излучения (2)

Недостаток известного способа — относительная сложность процесса определения направления вращения электрического вектора и одвержение паразитному влиянию дисперсии поляризующих элементов. З0

Бель изобретения - упрощение процесса определения направления вращения электрического вектора, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения направления вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения, включающему поляризацию и регистрацию исследуемого излучения, исследуемый пучок излучения раэделяют на рабочий пучок 40 и пучок сравнения, линейно поляризуют пучок сравнения складывают .укаэанные пучки с папучением интерференционной картины, осушестапяют поворот плоскости поляризации линейно поляризованного пуч- 45 ка сравнения и регистрируют направление смещения интерференционной картины.

Используя формализм декартовых векторов джонса (2), можно показать, что распределение интенсивности 1 в интер50 ференционной картине описывается выражением = cpefcoe (8-Bp)>sin Fein (B-6„ ) (2) (gal = е (6- ep) (ц

86 2 = egg -эллиптичиость исследуемой вапиы, определяемая как отношение малой к бапьшой полуосей эллипса поляризации, знак е соответствует направлению врашения электрического вектора вправо (+) и влево (-), 8 и 6 - азимуты исследуемой и ванны о сравнения соответственно, 8 — разность фаз между исследуемой и ванной сравнения.

Условие максимумов интерференционной картины в этом случае имеет вид

g=q Л g

7 где К = 0„1, 2, l

5 = " О с ф ф(-8оЯ или, переходя к числу полос, папучают (N =, 25iK arctg (stg(g-ВД (4)

Смешение интерференционных полос

g Й при изменении определяют выражением

- ЗК е о

hN= Ü8p=- — „

89ц Ы со Р(6- В„Д е (п ф-6 ) (Я

Иэ выражения (5) следует, что неправление смещения интерференционных полос (знак hN ) полностью определяется направлением вращения электрического вектора исследуемой волны (знак е) при условии фиксированного направления вращения азимута волны сравнения (знак 60 фиксирован). Очевидно, что при заданном направлении вращения азимута волны интерференционные наносы для левой и правой эллиптических поляризаций смешаются в противоположные стороны.

Таким образом, поворачивая плоскость поляризации волны сравнения и регистрируя направление смешения полос, можно определить направление вращения электрического векгора эллиптически поляризованного излучения, На чертеже показано устройство для реализации способа.

Эллиптически поляризованное излучение разделяется делителем 1 на два пучка, один иэ которых, пройдя вращающийся поляризатор 2, превращается в линейно поляризованный пучок сравнения, Перекрываясь в некоторой области пространства с исследуемым пучком, пучок сравнения образует интерференционную картину, ко торая. наблюдается регистрирующей системой 3.

786

3 1057

В соответствии с предлагаемым спос бом устройство функционирует следукшим образом.

Вращая поляризв тор 2 ° определяют направление смещения интерференционных полос при помощи регистрирующей системы 3, которое и дает полную информацию о направлении вращения электрического вектора исследуемого излучения.

Собирают установку по указанной схе- tO ме, Пучок света or лазера ЛГ38 разде» ляется полупрозрачной стеклянной пластинкой - делителем 1 на два пучка одинаковой интенсивности. В один нэ пучков ,вводят вращающийся пленочный поля«1 роид. Полученная интерференционная картина наблюдается в окуляр-микрометр

МОВ-1-15. Зля моделирования эллиптически поляризованного излучения испольэуют слюдяную четвертьвоиновую пластинку. При вращении поляризатора 2 против хода часовой стрелкн наблюдают различное направление сдвига ннтерференционных полос для правой (полосы сдвигаются вверх) и левой (полосы сдвигаются вниз) эллиптических поляризаций. При линейной поляризации исследуемого излучения полосы остаются неподвижны., Преимуществами изобретения являют ся сравнительная простота процесса измерений,.возможность исключения из схемы днспергирующнх дорогостоящих я дефици тных .п оияризационных элементов типа чегвертьволновых пластинок, кварцевых клиньев нли компенсаторов Бабнне, что позволит получить существенный экономический эффект при одновременном повышении производительности труда.

Составитель В.Котенев

Редактор А.Курах Техред М.Костик КорректорМ.Демчнк

Заказ 9573/43 Тираж 873 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиап ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4