Ахроматическая фазовая пластинка

 

Изобретение относится к полярометрическим исследованиям и позволяет расширить спектральную область ахроматичности. В пластине между центральным 1 и крайними 2 компонентами установлено одинаковое количество дополнительных компонентов 3, фазовые сдвиги которых равны 180. Оптические оси дополнительнБк компонентов , симметрично размещенных относительно центрального, взаимно параллельны . Порядок ахроматизма пластинки определяется количеством используемых компонентов, табл., I ил. (Л С

СООЭ СОВЕТСНИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„126906

А1 (50 4 С 02 В 5!30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3863046/24-1 0 (22) 04.03,85 (46) 07.11.86, Бюл, !! 4! (71) Главная астрономическая обсерватория AH УССР (72) В.А.Кучеров, В.С .Самойлов и О.И.Бугаенко (53) 535.824.4 (088.8 ) (56) Journ.Opt. Soc. Amer, v.58, 1968, р.1575-1580.

Proc. Indian. Acad.Sei, А-41, .1955, р.137-144. (54) АХРОМАТИЧЕСКАЯ ФАЗОВАЯ ПЛАСТИНКА (57) Изобретение относится к полярометрическим исследованиям и позволяет расширить спектральную область ахроматичности. В пластине между центральным 1 и крайними 2 компонентами установлено одинаковое количество дополнительных компонентов 3, фазовые сдвиги которых равны 180 . Оптические оси дополнительных компонентов, симметрично размещенных относительно центрального, взаимно параллельны. Порядок ахроматизма пластинки определяется количеством используемых компонентов. табл ., I ил .

1269067 т

cos

З5 2

sin + cos

2! к (sin -- sin

2 Р„ = (sin к cos Гк О х

2Р l o

0 1 (3) 40 ik 1

os

1 0 0

0 cos2 -;in2II

in --=-- соз2Ф

Т. 1

К-1

N зал 2 Рк-1

TK 1

45 О sin2 g„cos2

Т к

Т о

%в к ки;

Изобретение относится к области полярометрических исследонаний, в частности к фазосднигающим системам, ахроматизированным в широкой спектральной области °

Цель изобретения — расширение спектральной области ахроматической фаэоной пластинки.

Ахроматическая фазоная пластинка состоит из нечетного числа компонен— тов, центральный 1 из которых имеет фазовый сдвиг 180, а крайние 2 имеют одинаковые фазовые сдвиги и взаимно параллельные оптические оси.

Ориентация оптической оси компонента 1 не совпадает с ориентацией оптических осей компонентов 2. Между центральным 1 и крайними 2 компонентами расположено одинаковое количество дополнительных компонентон 3, фаэоные сдвиги ",,..., 1 которых составляют 180 . Оптические оси дополнительных компонентов 3, симметрично расположенных относительно центрального компонента 1, взаимно параллельны. 4 азовые сдвиги 1„ крайних компонентов 2 и углы разворота

Т; = 1,2,...К оптической оси i-ro компонента относительна оптической оси (i-1)-ro компонента определяются из системы уравнений

Тк(<.,Т1Л... „) !„, ="1; где К = (N-1)/2 — порядковый номер крайних компонентов 2, отсчитываемый в обе стороны от центрального компонента 1, начиная с ближайшего к нему дополнительного компонента 3; общее число компонентов, входящих в ахроматическую фаэовую пластинку; эквивалентный фазовый сдвиг этой пластинки; заданный эквивалентный фазовый сдвиг ахроматической фазовой пластинки; эквивалентный угол разворота оптической оси пластин(i) = (1), (2),... (К) — порядок производных от функций Т, и 1Р„ по безразмерному параметру х, определяющему относительный уход фазового сдвига компонента при изменении длины волны;

". (), (4) е.(!1,) „(Я "(), (),...

1к() — фаЗОНЫЕ СДВИГИ КОМПОНЕНТОВ

10 на произвольной длине волны b (индекс о при 1 относится к центральному компоненту I)

Т,(h.) — фазовые сдвиги компонентов !

5,(М.) на центральной длине волны интервала ахроматизации.

Явные аналитические выражения для эквивалентных оптических параметров

Тк и Р, можно получить из анализа

20 комплексной матрицьt прохождения ахроматической фазоной пластинки, ис" пользуя матричное исчисление Джонса.

Эта матрица записывается через произведение матриц прохождения отдельных

2 компонентов н виде

М(!1) = М„...М,М„М,...М„. (2) Рассматривая конструкции с различным количеством компонентов и ис30 пользуя уравнение (2), находят рекурентные соотношения для эквивалентных оптических параметров конструкции Т, и срк: с начальными условиями Т =1, и

СР

Таким образом, решая систему уран5О нений (1 ), получаем значения фазового сДвига кРайних компонентов 1к и углы взаимной ориентации оптических осей компонентов 1, необходимые для построения ахроматйческой фазовой

Я пластинки с требуемым фазовым сдвигом Тк.

В таблице приведены значения параметрон пятикомпонентных пласти1269067 з

2) для фазовых сдвии 180" . нок (N = 5, гов 90, 126, 87 причем фазовые сдвиги, крайних компонентов и углы разворота Х, оптической оси i -ro компонента относительно оси (i-1)-го компонента опре5 деляются из системы уравнений

Х1, г рад, град

+ г ра, град Р,"(„т„т„... К„)1,, =(), 10

4 где k=N-1 /2 — порядковый номер крайних компонентов, отсчитываемый в обе стороны . от центрального компонента, начиная с бли-: жайшего к нему допол-. нительного компонента;

М вЂ” общее число компонентов, входящих в ахроматическую фазовую пластинку;

Т„ — эквивалентный фазовый сдвиг этой пластинки;

%.

T, — заданный эквивалентный фазовый сдвиг ахроматической фазовой пластинки; Є— эквивалентный угол разв о рота оптич ес к ой ос и пластинки;

81,00

90,00

72,65

50,51

39,23

28,64

126,87 106,05 70,36

180,00 180,00 67,59

Для четвертьволновой пластины область ахроматичности при допуске

37. для кварцевых компонентов составляет 0,39-0,81 мкм (в известной конструкции 0,46-0,66 мкм). При замене монохроматических компонентев на предварительно ахроматиэированные (изготавливаемые из кварца и фтористого магния) в этой же спектральной области степень ахроматизации составит менее 17..

Применяя в предлагаемой конструк- 25 ции 5,7...,2k+I компонентов, можно построить пластинки с ахроматиэмом

2-го, 3-го ..., k-го порядков, что позволяет значительно расширить область ахроматизации. 30

Ахроматическая фазовая пластинка, состоящая из нечетного числа компо35 нентов, причем оптические оси крайних компонентов взаимно параллельных и их фазовые сдвиги равны между собой, а фазовый сдвиг центрального компонента, имеющего иную ориентацию

40 оптической оси, чем крайние, равен

180, отличающаяся тем, что, с целью расширения спектральной области ахроматичности, между центральным и каждым из крайних компонен45 тов введено одинаковое количество дополнительных компонентов,,фазовые сдвиги которых равны 180, а оптические оси дополнительных компонентов, симметрично расположенных относитель50 но центрального, взаимно параллельны, 8НИИПИ Заказ 6031/48 Тираж 501

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения () =(1), (2), ° .. (k) — порядок производных от функций Т и Ф„ по безразмерному параметру Х, определяющему относительный уход фазового сдвига компонента при изменении длины волны:

-.О) т(Л> -..u)

".сл,),сл.) " -., у. фазовые сдвиги компоненT (. ) та Йа произвольной длине волны Л (индекс о при относится к центральному компоненту);

-- ) < .) „.—, фазовые сдвиги компоо (М нентов на центральной длине волны 1О интервала ахроматизации,