Многолучевое интерференционное устройство

 

Изобретение касается оптических измерений и относится, в частности, к многолучевым интерферометрам, используемым для исследования оптических свойств материалов и изделий. Цель изобретения - создание дополнительной возможности измерения естественной оптической активности. Наличие пластин 3 и их ориентация приводят к тому, что излучение источника в области между четвертьволновыми пластинами 3 (куда вводится исследуемый объект 5) имеет круговую поляризацию, а при отражении от зеркал 2 - линейную, отчего фазовые сдвиги, приобретаемые при прохождении излучения через объект в противоположных направлениях, суммируются, а не вычитаются , как в обычном интерферометре Фабри- Перо, и по смещению пика сигнала на выходе интерферометра можно измерить естественную оптическую активность объекта . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 J 9/02, 3/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646613/25 (22) 03.02.89 (46) 23.05.93. Бюл. hk 19 (72) А.П.Голиков и М.Л.Гурари (56) Борн M., Вольф 3. Основы. оптики. М.:

Наука, 1973, с. 297.

Жиглинский А.Г., Кучинский В.B. Реальный интерферометр Фабри-Перо.Л.: Машиностроение, 1983, с. 5.

{54) МНОГОЛУЧЕВОЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение касается Оптических измерений и относится, в частности, к многолучевым интерферометрам, используемым для исследования оптических свойств материалов и изделий. Цель изобретения — со,, Ц„, 1619852 А1 здание дополнительной воэможности измерения естественной оптической активности.

Наличие пластин 3 и их ориентация приводят к тому, что излучение источника в области между четвертьволновыми пластинами

3 (куда вводится исследуемый объект 5) имеет круговую поляризацию, а при отражении от зеркал 2 — линейную, отчего фазовые сдвиги, приобретаемые. при прохождении излучения через объект в противоположных направлениях, суммируются, а не вычитаются, как в обычном интерферометре ФабриПеро, и по смещению пика сигнала на выходе интерферометра можно измерить естественную оптическую активность объекта. 1 ил.

1619852

Изобретение касается оптических измерений и относится, в частности, к многолучевым интерферометрам, используемым для исследования оптических свойств материалов и изделий.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет обеспечения воэможности дополнительного измерения естественной оптической активности объектов.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого. устройства.

Устройство состоит из последовательно размещенных на оптической:0cN источника

1 когерентного линейн@ полярйзоВанногО излучения, параллельнык зеркал 2. 66pa8óющих ИФП, еее@9нйь к м6В@ збрквлнми четвертьволновых плвстнй 3 в йриэмнйкэ 4 излучения. "Ьейщ ые" оси четавртьволновых пластин взаимно пврпеидикуларнй и

Ориейтщцнфйы к плоскости . щмзщзио8ции источника и щ углами +45 для первей ио ходу. изучения и @Бо уа второ3 Оюъ к ная плоскость в.раеаввжена меж уявтвертьволновыае пластинами 3.

Устройство ребетвет еледунариа обре. зом.

Обьеа . нзготоаавйнмй мз ваеаедувю го вещщтвэ мивющий двв йврвл636йьйме грани. устви93мВииию 8 двряюияв 6. 76K чтобы его грани 6ацие аврвищаьно олвати. нам 3 и зерааем 2. Изаучеааатиеечнйа

1 нзаравлявтю еияивскейееичерез ИФЙ с введенными о кио Обмой м чютвщйьволновыми плвстциаии 3 нв врмемнмк 4 излучения. Юстирукгг полаявиае зеркал Ф ю максимуму оптическогоевгиаа ИОП, регистрируемого нрмевжипщае 4 иавущииа, Папластины 3 в аг елоаасла но Ябо, меняя местами направлен «бьи .трой . и "еедленной" осей, и вновь аетирует положения зеркал 2 йомвксимумуоптическогосигнала.

По изменению расстояния между зеркалами 2 интерферометра еуят о естественной оптической активности образца.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемом устройстве световая волна, последовательно проходя через объект в противоположных направлениях, приобретает при каждом прохождении фазовые набеги за счет оптической активности объекта, имеющего одинаковые знаки (в отличие от прототипа, в котором знаки фазовых набегов противоположны). Пусть линейно поляризованная волна от источника входит в ИФП, причем плоскость поляризации составляет +45 с направлением

"быстрой" оси первой четвертьволновой пластины и -45 — с направлением "медленной" оси. Четвертьволновая пластина пре.образует линейно поляризованную волну в циркулярно поляризованную с положительным направлением вращения поляризации, которая, проходя через объект, приобретает фазовый набег Лу . Вторая четвертьволновая пластина имеет оси, ориентированные перпендикулярно к одноименным осям первой пластины, поэтому она совершает об1О ратное преобразование циркулярно поляризованной волны в линейно поляризованную с тем же направлением плоскости поляризации, что и во входящей волне. При отражении от второго зеркала направление ® плоекости поляризации сохраняется, Проходя через ampye.четвертьволновую пла стинуеобрвтном направлении, волна вновь щ3еофразуевя в:: циркулярно йоляризованщ щ прищы нзпрзвление вращения поля © фйМции то ж6., что, и при. прямом

ЩймЩжденМи. Поэтому фазовый набег

Ьф аро обратном прохождении объекта . ймай т ггжо Знак. что и при прямом; ФункФв а@ойуеквния ИФЙ зависит от суммар @ нагв набеа фазы, приобретаемого волной йри двукрвтй©м врохождеиив промежутка иакду аеркааии. Поэтому s предлагаемом уйщбйсВВ9 696йсмо жжствбйнбй оптичевкваищаФнвгериаа образца сущест@ венским Образом екезыавется иа выходном оятичэвкем емгнмо ЙФП;

A BN8Mae нщбйство . выгодно отаиеееа от аротоеаа тем,. что вйходной

Оптйчвекий ейгнба зависит от оптической

Зв активнаствобьела, вслвддтвие чего достигается рааищвние функарюональных возМбю4остей устройства путем обеспечения тичи .кой активности объектов.

Предлагаемое многолучевое интерференционное ущюйстео прошло лабораторнув проверку. Использовался лабораторный интерферометр типа ИФП со

4о сканируемым зеркалом. Четвертьволновые пластины изготовлялись из кристаллического кварца с гранями, параллельными оптической оси кварца, а исследуемым обьектом служила стеклянная кювета, наполненная оо раствором сахара. Источником излучения служил лазер ЛГ-77, приемником — фототранзистор 192ПП1. В эксперименте установлено, что введение образца в интерферометр приводит к изменению on55 тического сигнала на выходе ИФП, при этом различным концентрациям раствора сахара соответствовали различные величины компенсирующих смещений зеркала интерферометра, что экспериментально доказывает

1619852

Составитель Г,Воробьева

Техред M.Moðãåíòàë Корректор C.Ïàòðóøåâà

Редактор Т.Зубкова

Заказ 1979 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 возможность достижения цели изобретения, Предлагаемое устройство может найти применение для исследования оптических свойств различных материалов и сред.

Формула изобретения

Многолучевое интерференционное устройство, содержащее установленные на оптической оси источник когерентного линейно поляризованного излучения, два параллельных зеркала с расположенным между ними держателей образца и приемникизлучения, отл ича ю щеес я тем. что, с целью обеспечения возможности измерения естественной оптической активности объектов, в него введены две пластины. Х/4, 5 расположенные между зеркалами по о6е стороны от держателя образца, причем плоскость пластин параллельна зеркалам,::. а одноименные кристаллографические оси их взаимно перпендикулярны и ориентированы

10 под углами+45 и -45 соответственно плоскости поляризации излучения источника.