Ахроматическое фазосдвигающее устройство

 

Изобретение относится к оптическим поляризационным элементам.Цель изобретения - расширение спектрального диапазона ахроматичности, обеспечение возможности перестройки фазового сдвига и снижение материалоемкости . Отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению выполнен в виде двух зеркал 2 и 3 из материала, характеризующегося возрастанием фазового сдвига с увеличением длины волны. Отраженный от ромба 1 ко ллимированный пучок излучения падает на параллельные зеркала 2и 3 под углом fj . Высокая ахроматичность устр-ва в различных спектральных диапазонах достигается совместным наклоном зеркал 2 и 3. При выполнении зеркала 3 сферическим устр-во может быть использовано в качестве зеркального микрообъектива. 3ил. е (Л 00 00 00 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1 7860 (51) 4 G 02 В 5 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4029440/24-10 (22) 27.02.86 (46) 15.09.87. Бюл. М 34 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) В.И.Ковалев и Н.M.pîññóêàíûé (53) 535.824.4(088.8) (56) Ландсберг Г.С. Оптика. M.: Наука, 1976, с. 485-486.

Бернухов В.С ° 1 Селезнева В.Л. О возможности реализации суперахроматического фазосдвигающего устройства. Эллипсометрия — метод исследования поверхности. Новосибирск: Наука, 1983, с. 121-123. (54) АХРОМАТИЧЕСКОЕ ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к оптическим поляризационным элементам. Цель изобретения — расширение спектрального диапазона ахроматичности, обеспечение воэможности перестройки фазового сдвига и снижение материалоемкости. Отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению выполнен в виде двух зеркал 2 и

3 из материала, характеризующегося возрастанием фазового сдвига с увеличением длины волны. Отраженный от ромба 1.коллимированный пучок излучения падает на параллельные зеркала

2 и 3 под углом т . Высокая ахроматичность устр-ва в различных спектральных диапазонах достигается совместным наклоном зеркал 2 и 3. При выполнении зеркала 3 сферическим устр-во может быть использовано в качестве зеркального микрообъектива.

3 ил.

1337860

Изобретение относится к оптическим поляризационным элементам и может быть использовано при измерениях состояния поляризации в спектральной эллипсометрии, поляриметрии, магнитооптике и интегральной оптике.

Целью изобретения является расширение спектрального диапазона ахроматичности,обеспечения возможности перестройки фазового сдвига, снижение материалоемкости,а также расширение функциональных воэможностей.

На фиг. 1-3 показаны возможные варианты реализации устройства;на фиг. 4 — спектральные зависимости фазового сдвига 4„ при одном полном внутреннем отражении в ромбе Френеля и фазового сдвига 4 при отражении от зеркала с алюминиевым покрытием (у кривых отмечены значения соответствующих углов падения Г и Р );на фиг. 5 — спектральные зависимости суммарного фазового сдвига 4,осуществляемого фазосдвигающим устройством для двух наборов углов F, и — 55,3 и, = 13 (кривая 1) и /, = 55,0 и 8, = 15 (кривая 11).

Фаэосдвигающее устройство содержит призму полного внутреннего отражения и расположенный за ней по ходу луча отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению, который выполнен в виде двух зеркал из материала, характеризующегося возрастанием фазового сдвига с увеличением длины волны, установлен ных параллельно друг другу с возможностью изменения угла их наклона и расстояния между зеркалами. В конкретном варианте исполнения устрой— ство содержит ромб 1 Френеля из материала, прозрачного в рабочем спектральном диапазоне (Na01, ZnSe, ВаГ ) а также зеркала 2 и 3 с алюминиевым покрытием, обеспечиваюшие соосность фаэосдвигающего устройства и высокую степень ахроматичности. Зеркала 2 и

3 могут быть выполнены из различных металлов,а также из сильно легированных полупроводников, у которых с увеличением длины волны фазовый сдвиг возрастает. В области решеточного отражения полупроводников тоже имеется спектральный диапазон, в котором фазовый сдвиг возрастает с увеличением длины волны. При этом одновременно обеспечиваются функции фильтрации оптического излучения.

1О !

40 ,15

На фиг. 2 показана конструкция ахроматического фазосднигающего устройства с уменьшенными габаритами,в которой осупич твляется четыре отражения от зеркал 2 и 3 с алюминиевым покрытием.

На фиг. 3 представлена конструкция ахроматического фазосдвигающего устройства, в которой плоское зеркало 3 заменено сферическим.

Устройство работает следующим образом.

Коллимированный пучок излучения падает на ромб 1 под углом f, к его отражающим граням. После двукратног отражения в ромбе Френеля пучок падает на параллельные зеркала .2 и 3 под углом, . При падении, близком к нормальному, 4з незначительно отлича о ется от 180 . Спектральные зависимости 4„ и 4,,представленные на фиг. 4, вычислены с использованием оптических констант для NaC1 и А1.

Суммарный фазовый сдвиг близок к

450, т.е. 5 /2. При оптимальном подборе углов т", и Т„ зависимости

Д„ и 4 имеют симметричный вид.Варьируя угол Т совместным наклоном двух параллельных зеркал, можно добиваться более высокой ахроматичности в нужном спектральном диапазоне. При этом пучок смещается параллельно самому себе. Строгое приведение к первоначальному направлению пучка осуществляется при изменении расстояния между зеркалами.

Вариант фазосдвигаюшего устройства с четырьмя отражениями от зеркал (фиг. 2) позволяет уменьшить габариты при сохранении угла падения .Г, или при сохранении габаритов уменьшить угол в 2 раза.

Замена плоского зеркала 3 сферическим (фиг. 3) позволяет использовать предлагаемую конструкцию также в качестве, например, зеркального микрообъектива, когда излучение пос— тупает со стороны сферического зеркала.

Формула и з о р е т е и и я

1. Ахроматическое фазосдвигаюшее устройство, содержащее призму полного внутреннего отражения и отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с цел в расплг13378 рения спектрального диапазона ахроматичности, обеспечения возможности перестройки фазового сдвига и снижения материалоемкости, отражающий элемент

Ь приведения луча к первоначальному направлению выполнен в виде двух зеркал из материала, характеризующегося возрастанием фазового сдвига с увеличением длины волны, установленных

60 параллeльнo друг лpvгу с enэмо+нoстью изменения угла их наклона к оптической оси и расс т«яния между зеркалами, 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функционалыплх воэможностей, одно иэ зеркал выполнено сферическим.

1337860 (МНИ) P едактор A. Лежни на

Заказ 4129/46 Тираж 521 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 е

ФЯ

Составитель В. Кравченко

Техред В. Кадар Корректор A. Îáðó÷àð