Двухлучевой поляризатор

 

Изобретение относится к приборам поляризационной оптики и может быть использовано в качестве делителя поляризованного излучения на ортогональные компоненты или анализатора поляризованного излучения. Поляризатор содержит две призмы из одноосного кристалла, первая 1 из которых выполнена в виде наклонного параллелепипеда, а вторая 2-прямоугольной. При этом одна из наклонных граней призмы-параллелепипеда 1 сопряжена с гипотенузной гранью прямоугольной призмы 2 посредством многослойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия 3. Такое же покрытие 4 нанесено на противолежащую сопряженным граням грань призмы 1. Оптические оси 5 кристаллов призм 1, 2 взаимно параллельны, параллельны входной 6 и выходной 7 граням поляризатора и перпендикулярны ребрам, образованным этими гранями и сопряженным между собой гранями призм, которые составляют с гранью 6 угол β, равный 45°. Оптический путь между гранями с покрытиями 3 и 4 вдоль оптической оси 5 кристалла определяется в зависимости от заданного соотношения интенсивностей S и P компонент выходного излучения и постоянной вращения плоскости поляризации в кристалле призмы 1, которое обусловлено его естественной оптической активностью вдоль оси 5. Благодаря такой конструкции поляризатора расширяются его функциональные возможности путем обеспечения заданного соотношения интенсивностей S и P компонент излучения и повышается степень их поляризации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

151)5 G 02 B 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4464239/24-10 (22) 20.07.88 (46) 30.08.90,Бюл. № 32 (72) И.А.Корчин (53) 535.824.4 (088 ° 8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 857904, кл.G 02 В 5/30, 23.08.79.

Белостоцкий Б.P. и др. Основы лазерной техники. M.: Сонетское ра" дио, 1972, с.118-119. (54) ДВУКЛУЧЕВОЙ ПОЛЯРИЗАТОР (57) Изобретение относится к приборам поляриэационной оптики и может

„„SU„„1589242 А 1. 2 быть использовано в качестве делителя поляризованного излучения на ортогональные компоненты или анализатора поляризованного излучения. Поляризатор содержит две призмы из,одноосного кристалла, первая из которых выполнена н ниде наклонного параллелепипеда, а вторая 2 — прямоугольной. При этом одна их наклонных граней призмы-параллелепипеда 1 сопряжена с гипотенузной гранью прямоугольной призмы 2 посредством многослойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия 3. Такое же покрытие 4 нанесено на противолежащую

1589242 т

Т- 5 arccos

1Т д 2..

К сопряженным граням грань призмы 1, Оптические оси 5 кристаллов призм 1,2 взаимно параллельны, параллельны входной 6 и выходной 7 граням поляризато5 . ра и перпендикулярны ребрам, образованным этими гранями и сопряженным между собой гранями призм, которые составляют с гранью 6 угол р, равный

45 . Оптический путь между гранями с покрытиями 3 и 4 вдоль оптической оси 5 кристалла определяется в зависимости or заданного соотношения инИзобретение относится к приборам поляризационной оптики и может быть использовано в качестве делителя поляризованного излучения на ортогональные компоненты или анализатора поляриЗованного излучения.

Цель изобретения — .расширение функциональных возможностей путем обес25 печения заданного соотношения интенсивностеи ортогонально поляризованных

Компонент излучения и повышение степени их поляризации.

На чертеже представлен поляриза30 тор.

Поляризатор содержит две призмы из одноосного кристалла, первая 1 из которых выполнена.в виде наклонного параллелепипеда, а вторая 2 — прямоугольной. При этом одна из наклонных граней призмы-параллелепипеда 1 сопРяжена с гипотенузной гранью прямоугольной призмы 2 посредством много- 40 слойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия 3. Такое же покрытие 4 нанесено на противолежащую сопряженным граням грань призмы 1. Оптические оси 5 крис-45 таллов призм 1 и 2 взаимно параллельны, параллельны входной 6 и выходной 7 граням поляризатора и перпендикулярны ребрам, образованным этими гранями и сопряженным между собой гранями призм, которые составляют с гранью 6 угол р, равный 45, Оптический путь d между гранями с покрытиями 3 и 4 вдоль оптической оси 5 кристалла определяется соотношением тенсивностей S u P компонент выходного излучения и постоянной вращения плоскости поляризации в кристалле призмы 1, которое обусловлено его естественной оптической активностью вдоль оси 5. Благодаря такой конструкции поляризатора расширяются его функциональные возможности путем обеспечения заданного соотношения интенсивностей Б и P компонент излучения и повышается степень их поляризации. 1 ил.

I где ?s/T< — заданное соотношение интенсивностей S u P.компонент выходного излучения при неполяризованном входном излучении;

К вЂ” постоянная вращения плоскости поляризации в кристалле призмы 1.

Поляризатор. работает следующим образом.

Неполяризонанное излучение падает на входную грань 6 призмы 1, проходит ее и попадает на интерференционное диэлектрическое поляризующее покрытие

3, где световой пучок раскладываетая на две составляющие, плоскости колебаний в которых взаимно ортогональны.

Одна составляющая, плоскость колебаний электрического вектора который совпадает с плоскостью падения (P-составляющая), практически полностью проходит покрытие 3, в то время как составляющая, плоскость колебаний электрического вектора которой перпендикулярна плоскости падения (S-составляющая), почти полностью отражается.

При прохождении призмы 2 положение плоскости колебаний P-составляющей стабилизируется благодаря соответствующей ориентации оптической оси

5 в кристалле. Отраженная от покрытия 3 S-составляющая попадает на многослойное интерференционное диэлектрическое поляризующее покрытие 4, где она также претерпевает практически полное отражение. В отразившемся от покрытия 4 пучке излучения положение плоскости колебаний S-составляющей стабилизируется положением оптической оси 5 кристалла.!

589242 6

Еэ п о(cos о, Это обе-.оятельство можно использонать, когда данная конструкция используется в качестве анализатора при полутеневом методе определения положения плоскости колебаний электрического вектора во входном пучке

10 излучения.

Z = Z cos2(р

Таким образом, на выходе поляриза тора образуются два параллельных пучка с P u S компонентами излучения.

При этом равенство интенсивностей компонент наблюдается только н том случае, когда при прохождении S-состанляющей между противолежащими гранями параллелепипеда 1, на которые нанесены покрытия 3 и 4, плоскость поляризации разворачивается на угол

2йп, где n — целое число.

В тех случаях, когда при прохождепии излучения вдоль оси 5, оно приобретает под действием естественной 15 оптической активности разворот плоскости колебаний электрического вектора, интенсивность выходного пучка излучения определяется величиной угла разворота q= Kd по правилу Малю где Š— интенсивность S-составляющей, отраженной от покрытия 3, Из приведенных соотношений следует, что подбором вещества с различными величинами К или выбором расстояния d можно получать ортогональные компонен- 30 ты излучения в параллельном ходе лучей с заданным соотношением интенсивностей Е /I

При использовании устройства в качестве поляризационного анализатора, т.е. когда на вход призмы 1 падает линейно поляризованное излучение с интенсивностью Ео, на выходе поляризатора образуются дна параллельных пучка с различной интенсивностью в 40 зависимости от положения плоскости колебания электрического нектора во входном пучке по отношению к плоскости падения на первое интерференционное диэлектрическое покрытие 3 45

Формула изобретения

Двухлучевой поляризатор, содержащий две призмы из одноосного кристалла, первая из которых выполнена.в виде наклонного параллелепипеда, а вторая — прямоугольной, причем одна из наклонных граней призмы-параллелепипеда сопряжена с гипотенузной гранью прямоугольной призмы, а оптические оси кристаллов призм взаимно параллельны, параллельны входной и выходной граням поляризатора и перпендикулярны ребрам, образованным этими гранями и сопряженным между собой гранями! призм, о т л и ч а ю щ и и .— с я т ем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения заданного соотношения интенсивностей ортогонально поляризованных компонент излучения и повышения степени их поляризации, угол между входной гранью поляризатора и сопряженными между собой гранями призм о ранен 45, сопряжение осуществлено посредством многослойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия, такое же покрытие нанесено на противолежащую сопряженным граням грань призмы-параллелепипеда, а оптический путь d между гранями с покрытием вдоль оптической оси крис- г талла определяется соотношением

Е, Еоcos Ы, т зо о

В случае, когда имеет место различие потоков по интенсивности на выходе призмы 1, необходимо учитывать поворот плоскости колебаний электрического вектора, возникающего н этой призме при прохождении излучения вдоль оптической оси 5 кристалла

Е Е соз o(, 5

arccos -- òr .Р

К

50 гд / — заданное соотношение интенсивностей S u P компонент выходного излучения при неполяриэованном входном излучении; .К вЂ” постоянная вращения плоскости поляризации в кристалле призмы-параллелепипеда.