Устройство для определения ориентации оптической оси в одноосных диэлектрических кристаллах

 

Изобретение относится к СВЧ- измерениям. Цель изобретения - упрощение определения ориентации опти8 ческой оси в цилиндрических образцах (ДО) при произвольных их геометрических размерах. С помощью источника 2 СВЧ-излучения, соединенного через блок 3 развязки с волноводом 1, возбуждают в ЦО 7, вырезанном из исследуемого одноосного диэлектрического кристалла, азимутальную бегущую волну высшего порядка за счет распределенной связи ЦО 7 с волноводом 1 с Сигнал на выходе волновода 1 регистрируется с помощью детектора 5 и индикатора 6. ЦО 7 вращают последовательно вокруг осей 8 и 9 до получения максимальной связи азимутальной волны в ЦО 7 с волноводом 1. Это фиксируется по минимуму сигнала на выходе детектора 5. При таком положении ЦО 7 его оптическая ось оказывается направленной параллельно продольной оси волновода 1. Цель достигается введением волновода-1 поверхностной волны.1 ил. (Л с 4 о ;о со со СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4211718/24-09 (22) 19.03.87 (46) 30 03 89. Бюл. № 12 (71) Институт радиофизики и электроники АН УССР (72) А.Я.Кириченко, Т.А.Смирнова, С.Н.Харьковский и Н.Г.Черпак (53) 62!.396.67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 904423, кл. G 01 И 22/00, 1984.

Макеев Б.Г., Коробкин B.A. Плитак Н.И., Пивень Н.M. Определение параметров аниэотропных диэлектриков на основе волноводно-диэлектрического резонанса. — Приборы и техника эксперимента, 1978, ¹ 6, с.104107. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОРИЕНТАЦИИ ОПТИЧЕСКОИ ОСИ В ОДНООСНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛАХ (57) Изобретение относится к СВЧизмерениям. Цель изобретения — упрощение определения ориентации опти„.,Я0„„1469398 д1 ческой оси в цилиндрических образцах (ЦО) при произвольных их геометрических размерах. С помощью источника 2 СВЧ-излучения, соединенного через блок 3 развязки с волноводом 1, возбуждают в ЦО 7, вырезанном иэ исследуемого одноосного диэлектрического кристалла, азимутальную бегущую волну высшего порядка за счет распределенной связи ЦО 7 с волноводом 1. Сигнал на выходе волновода 1 регистрируется с помощью детектора 5 и индикатора 6. ЦО 7 вращают последовательно вокруг осей

8 и 9 до получения максимальной связи азимутальной волны в ЦО 7 с волноводом i. Это фиксируется по минимуму сигнала на выходе детектора 5.

При таком положении ЦО 7 его оптическая ось оказывается направленной ( параллельно продольной оси волновода 1. Цель достигается введением волновода 1 поверхностной волны.1 ил. 1469398

Изобретение относится к области

СВЧ-измерений, а именно к измерениям физических свойств кристаллов методами СВЧ, и может найти применение в квантовой радиотехнике, квантовой

5 электронике, электронике СВЧ, в технике синтеза монокристаллов-диэлектриков и в других областях науки и техники, в которых возникают задачи ориентирования кристаллов.

Цель изобретения — упрощение определения ориентации оптической оси в цилиндрических образцах при произвольных их геометрических размерах. 15

На чертеже изображена схема устройства для определения оптической оси в одноосных диэлектрических кристаллах.

Устройство для определения опти- 20 ческой оси в одноосных диэлектрических кристаллах состоит из волновода

1 поверхностной волны (диэлектрического волновода или металлического волновода с продольной щелью), источ- 25 ника 2 СВЧ, соединенного с волноводом 1 через блок 3 развязки, выход волновода 1 соединен через последовательно включенные волновод 4 и детектор 5 с индикатором 6. Цилиндри- 30 ческий образец 7, вырезанный из исследуемого одноосного диэлектрического кристалла, установлен около волновода 1 с возможностью вращения вокруг своей геометрической оси 8 и оси 9, перпендикулярной оси 8 и продольной оси волновода 1 причем расстояние между боковой поверхностью цилиндрического образца 7 и волновода 1 меньше длины волны в свободном 10 пространстве.

Устройство для определения ориентации оптической оси в одноосных диэлектрических кристаллах основано на том, что резонаторы в виде круглых прямых цилиндров могут возбуждаться в режиме азимутальных волн высшего порядка, поле которых локализовано в области цилиндрической границы раздела диэлектрика и внешней среды, т.е. возбуждаются так называемые колебания типа "шепчущей галереи", обладающие высокой добротностью. Взаимодействие цилиндрического образца 7 с волноводом 1 зависит от взаимного расположения оптической оси кристалла (оси анизотропии) и продольной оси волновода 1, Связь цилиндрического образца 7 и волновода 1 оказывается максимальной при параллельном расположении оси излучателя и оптической оси кристалла из которого вырезан цилиндрический образец 7.

Устройство для определения оптической оси в одноосных диэлектрических кристаллах работает следующим образом.

С помощью источника 2 СВЧ-излучения и волновода 1 возбуждают азимутальную бегущую волну высшего порядка в цилиндрическом образце 7 за счет распределенной связи цилиндрического образца 7 с волноводом 1 °

Сигнал на выходе волновода 1 регистрируется с помощью детектора, 5 и индикатора 6, например осциллографа.

Цилиндрический образец 7 вращают последовательно вокруг осей 8 и 9 до получения максимальной связи азимутальной волны в цилиндрическом образце 7 с волноводом 1, что фиксируется по минимуму сигнала его выхода детектора 5. При этом положении цилиндрического образца 7 его оптическая ось оказывается направленной параллельно продольной оси волновода 1.

Формула и з обретения

Устройство для определения ориентации оптической оси в одноосных диэлектрических кристаллах, состоящее из источника СВЧ, соединенного с блоком развязки, детектора, соединенного с индикатором, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения определения ориентации оптической оси в цилиндрических образцах при произвольных их геометрических размерах, между блоком развязки и детектором включен волновод поверхностной волны, цилиндрический образец установлен с воэможностью вращения вокруг своей оси и оси, перпендикулярной оси цилиндрического образца и оси волновода поверхностной волны, расстояние между стенкой волновода поверхностной волны и боковой поверхностью цилиндрического образца меньше длины волны в свободном пространстве.