Поляризационная монопризма
Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет уменьшить размеры устр-ва относительно диаметра светового пучка, исключить возможность выхода иео быкновенного пучка через выходную грань, а также обеспечить возможность вращения наблюдаемого через призму мнимого изображения отдаленного предмета с двойно скоростью йри вращении призмы вокруг оси пучка . Монопризма вьшолнена из одноосного кристалла с равными входной 2 и выходной 3 преломля ощиг-1И гранями и примыкающими к ним параллельны ми и равными преломляющими граня и 4,5. Грани 2 и 3 расположены под углом 180 - 2о друг к другу (oi - угол ;; между гранью 2 или 3 и гранью 6), Приведены соотношения, в соответст ВИИ с которыми выбраны размеры приз-; мы. 2 З.П. ф-лы, 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„.,SU„„1429О73 (51)4 G 02 В 5/30 5/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4167527/24-10 (22) 25. 12.86 (46) 07.10.88. Бюл. Я 37 (71) Институт кристаллографии им.А.В.Шубникова .(72) Честмир Барта, Ярослав Трнка (CS), В.А.Камбуров, Б.Н.Гречушников, 3.Б.Перекалина, E.À.Åâäèùåíêo и А.И.Вислобоков (SU) (53) 535.824.4 (088.8) (56) Справочник конструктора оптикомеханических приборов. Л.: Иашиностроение, 1968, с,227.
Crystal Research,and Technology, чо1,.17, 1982, 11 4, р.431-438. (54) ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ ЮНОПРИЗМА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет уменьшить размеры устр-ва отнж ::,тельно диаметра светового пучка, исключить возможность выхода нес— быкновенного пучка через выходную грань, а также обеспечить возможность вращения наблюдаемого через призму мнимого изображения отдаленного предмета с двойной скоростью
*ри вращении призмы вокруг оси пучка. Ионопризма выполнена из однобсного кристалла с равными входной
2 и выходной 3 преломляющими гранями и примыкающими к ним параллельны ми и равными преломпяющими гранями
4,5. Грани 2 и 3 расположены под углом 180 — 2 друг к другу (M — угол =„ между гранью 2 или 3 и гранью 6).
Приведены соотношения, в соответст- (Д вии с которыми выбраны размеры призмы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
1429073
Ь 2 h (К+0,25)tg<,+ а tg ь
+ 0,25 tgg в которых угол е(и целое число К удовлетворяют условиям
1+ 1+Яи (U arccos
50 ††-=К 1,2,3,... с к+ суй
4 (tgg -tg 8,) при п >и т.е. при выполнении призе мы иэ кристалла галагенида ртути, Изобретение относится к области оптических элементов оптических систем н приборов, в частности поляризационно-оптических а точнее — к
Э
5 поляриэационным монопризмам иэ дву. преломляющих кристаллов.
Цель изобретения — уменьшение размеров призмы (вплоть до минималь- но возможных) относительно диаметра светового пучка, исключение воэможности выхода второго — необыкновенного пучка через выходную грань и обеспечение возможности вращения наблюдаемого через призму мнимого иэображения отдаленного предмета с двойной скоростью при вращении призмы вокруг оси пучка, а также расшире, ние рабочего диапазона длин волн в ,инфракрасную область до 20 мк.
На фиг.1 и 2 представлены, соот ветственно, развертка и главное сечение монопризмы из каломели с ходом, лучей в ней; на фиг.3 и 4 - то же, но при выполнении монопризмы из ис ландского.шпата.
Поляризационная монопризма 1, обладающая минимальными световыми потерями на отражение и обеспечивающая соосность выходящего поляризованного 3О пучка с входящим неполяризованным пучком, выполнена из одноосного кристалла с оптической осью Z, параллель. ной ребрам призмы 1, и содержит входную 2 и выходную 3 равные преломляющие грани, к которым примыкают парал35 лельные и равные отражающие грани 4 и S образующие равные углы с гранями 2 и 3 соответственно, а также третью отражающую грань 6, перпендикулярную отражающим граням 4 и 5.
Угол межчу преломпяющими гранями 2 и 3 выполнен равным 180 -2 (, а размеры призмы выполнены в соответствии с соотношениями
45 например иэ каломели Hg Cl или условиям ф
1+ 1+Нид
О((IJ arccos (9
tg a(+2tRMt -t24o
Б «Я — — - = K =1,2,3,...
4 (tgg 8() п, т.е. при выполнении иэ кристалла исландского шпапри пе призмы та, где Ь вЂ” ширина призмы 1 " расстояние между параллельными отражающими гранями 4 и 5; — высота призмы — расстояние от ребра двугранного угл:.. между преломляющими гранями
2 и 3 до третьей отражающей грани 6; — входная апертура призмыширина (диаметр) светового пучка; — угол между преломляющей гранью 2 или 3 и третьей отражающей гранью;, )
cos К
90- С-arcsin () и по б c0s ф(90.(-arcsin (— --- )
П .- углы отклонения обь.кновенного и необыкновенного лучей, преломленных на входной грани 2 призмы 1, от направления падающего на нее неполяризованного луча, параллельного третьей отражающей грани 6;
К - целое число суммарных отра» жений пучка обыкновенных лучей от каждого из параллельных отражающих граней
4и5;
np no- необыкновенй и Обыкновенный показатели преломления кристалла.
Работа монопризмы осуществляется следующим образом.
Нормальное сечение поляризованной монопризмы из кристалла каломели и ход лучей о и Ф в ней представлены на фиг.2, где видно, что при указан" ной конструкции обыкновенный поляризованный пучок 8 () полностью и соосно с входящим 7 выходит через выходную ее грань 3. Большая часть необыкновенного пучка 9 выходит через входную грань 2 навстречу входящему лучку 7, а малая его часть, 1429073 испытав полное внутреннее отражение на преломляющих гранях 2 и 3 и отразившись от боковой грани, выходит через третью отражающую грань 6 иэ манопризмы 1.
Пример. Для поляриэационной монопризмы из кристалла каломели
8g С1 с показателями преломления п =2, 621> n= 1, 962 для 4 =О, 6328 мк были найдены ее размеры: e(= 35,36
Ь h h д t 9 д
= 2 818 = 4 173
1,481;ý К = 2р0001.ле(о= 30,080.
Были найдены также следующие раз- меры поляризационной монопризмы иэ кристалла исландского шпата с и =
= 1,4849 4 по = 1,65504; К= 22,81
Й и Ь
= 4 755 = 7 541
Ф 1
= 1,586; < <= е(-arctg (— — ) = о
Go
= - 8,33 ; ю(- arctg ()
11,15
Такая монопризма из иссландского шпата и ход лучей о и р в ней представлены на фиг.4. Ход лучей в ней аналогичен ходу лучей в монопризме из каломели, но она заметно больше по размерам и заметно большая часть необыкновенного пучка 9 после соответствующих отражений выходит из нее через третью отражающую грань 6.
Формула изобретения
1. Поляризационная монопризма с минимальными световыми потерями на отражение, обеспечивающая соосность выходящего поляризованного пучка с входящим неполяризованным .пучком, выполненная иэ одноосного кристалла с оптической осью, параллельной ребрам призмы, и содержащая входную и выходную равные преломляющие грани, к каждой из которых примыкает одна из двух параллельных и равных отражающих граней, о т— л и ч а ю щ а я с .я тем, ч,то, с целью уменьшения размеров относительно диаметра светового, пучка, исключения возможности выхода второго - необыкновенного пучка — через выходную грань и обеспечения возможности вращения наблюдаемого через призму мнимого изображения отдаленного предме" та с двойной скоростью при вращении призмы вокруг оси пучка, она содержит третью отражающую грань, перпендикулярную параллельньм о 1 ража1оц:. граням, которые образуют равные углы а примыкающими к ним преламляюппп н гранями, причем угол между последними равен 180 -М, а размеры призмы выполнены в соответствии с соотношениями
Ь 2 11
1о = —, — - = (1 +0,25) "8,+ а tg< ь
+ 0,25 tgg, в которых с(и к удовлетворяют условиям
1+4 -8п, (и arccos (— — — — -
4по
Еа С+tp (О
4(tgg tg4P п ри и >и нли условиям
1+ 1+8пе
g <и arccos
4пе
4(tgko tgo(@) при пе (n где Ъ вЂ” ширина призмы — расстояние между параллельными отра30 жающими гранями, h — - высота призмы — расстояние от третьей отражающей гра.1 ни до ребра двугранного угла между преломляющиии
35 гранями;
d — входная апертура приэмы1 (- угол между преломляющей гранью и третьей отражающей гранью;
40 о cos < Со= 90 -в(-arcsin (— — — ); по
1 р = 90 -oC- arcsin (); о сов пе
45 пр — обыкновенный и необыкновенньФ показатели пре- ломления кристалла.
2. Моноприэма по п.1 о т л и ч a" ю щ а я с я тем, что, с целью макси" мального сокращения ее размеров относительно ширины светового пучка и расширения рабочего диапазона длин волн в инфракрасную область до 20мк, она выполнена из кристалла галогенида ртути.
3. Моноприэма по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она выполнена нз кристалла исландского шпата.,1 429073
y PJ
У +s4
Дн е
1429013
Составитель В.Кравченко
Техред Л.Олийнык Корректор С.Шекмар
Редактор В.Данко
Заказ 5123/44 Тираж 533 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
4Ф
Производственно- полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
