Поляризационный фазосдвигающий светоделитель

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к элементам поляризационной оптики, предназначенным для преобразования состояния поляризации излучения в оптических системах. Цель изобретения - упрощение и увеличение светопропускания - достигается благодаря применению диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве поляризационного фазосдвитающего светоделителя. Такое применение, в свою очередь, стало возможным благодаря неочевидным фазовым соотношениям между пространственно разделенными отраженной и прошедшей компонентами световой волны в интерференционных поляризаторах - светоделителях. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 02 В 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ч,-с:ч, ч °

И L;!,"ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4724885/10 (22) 02.08.89 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (72) Л.А;Жданова, В.В.Веремей и Т.А.Горбунова (53) 535.824.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1244607, кл. G 02 В 5/30, 1984.

Оптический производственный контроль. М.: Машиностроение, 1985, с. 341342. (54) ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ФАЗОСДВИГАЮЩИЙ СВЕТОДЕЛИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к элементам

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к элементам поляризационной оптики, предназначенным для преобразования состояния поляризации излучения в оптических системах, Цель изобретения — упрощение конструкции и увеличение светопропускания.

На фиг.1 и 2 изображены зависимости относительного сдвига фаз А р между отраженной S и прошедшей Р компонентами и коэффициентов отражения Rs и пропускания Т> от приведенной длины волны 4/А, рассчитанные для некоторых конкретных покрытий; на фиг.3 — одна из возможных схем построения интерферометра с использованием фазосдвигающего светоделителя.

Диэлектрический интерференционный поляризатор представляет собой оптически прозрачную изотропную подложку с показателем пл преломления с нанесенным на нее многослойным интерференционным покрытием — системой N чередующихся слоев с

„, . Ж„„1659949 А1 паляризационной оптики, преднаэначен.HbiM для преобразования состояния поляризации излучения в оптических системах.

Цель изобретения — упрощение и увеличение светопропускания — достигается благодаря применению диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве поляризационного фазосдвигающего светоделителя. Такое применение, в свою очередь, стало возможным благодаря неочевидным фазовым соотношениям между пространственно разделенными отраженной и прошедшей компонентами световой .волны в интерференционных поляризаторах — светоделителях, 3 ил. высоким п и низким и показателями преломления. При определенном угле у0 падения излучения с заданной длиной волны в результате многократного отражения усиливается разница между коэффициентом, в отражения (пропускания) S u P компонент 0 поляризации и система работает как поля- у ри затор, Достижение цели возможно благодаря неочевидным фазовым соотношениям меж- 0 ду пространственно разделенными отра- 4 ь женной S и прошедшей Р компонентами О световой волны в интерференционных поляризаторах — светоделителях.

На фиг.1 приведены зависимости раз- ° ности фаз h p между отраженной S и прошедшей P компонентами и коэффициентов отражения R> и пропускания ТР 15-слойного интерференционного поляризатора призменного типа с параметрами n> = 1,67; n> =

2,3, пН =1,38; 1о =45 отдлины волны падающего излучения, из которых видно, что система в области высоких значений Tp Rs

>9970 обеспечивает широкий предел изменения относительного сдвига фаз отО до 2л этих компонент. Так, на основной длине волны i4 =Л, для которой оптическая разность хода в слоях равна четверти длины волны, разность фаз равна л/2, На фиг.2 показано изменение по спектру значений разности фаз Ьр между отраженной Я и прошедшей Р компонентами и 10

Значений коэффициентов отражения Hs u ропускания Тр 23-слойного интерференционного поляризатора пластинчатого типа с параметрами n> = 1..э, п := 1,92; пн = 1,45; у =56,4, из которого видно,что в области длин волн Яо/Л = 1,045 и ЯоlА = 1,28, соответствующих областям максимального разделения S и Р компонент К.,- Tp > 99 Р, относительный сдвиг фаз составляет л/4 или (2 - г/4 ).

Пример.

B схеме интерферомегра (фиг.3) свет от источника с линейной (под углом 45 к плоскости чертежа) поляризацией пространст86HHG разделяется фазосдвигающим светоделителем 1 на отраженный и прошедший ортогонально поляризованные лучи с относительным сдвигом фаз, например О, K/2 или тг . Каждый из них отражается уголковым отражателем 2 и 3 соответственно 30 после чего, лучи воссоединяются в плече наблюдения с удвоенным после повторного прохождения через светоделитель 1 относительным сдвигом фаз, равным 0 или

Далее с помощью аналогичного выходного фазосдвигающего светоделителя 4, ориентированного под углом 245 к плоскости падения светоделителя 1, излучение вновь разделяется на два луча, фазы которых сдвинуты на л /2. Этот выходноЪ светоделитель является одновременно и анализатором, который выделяет компоненты одинаковой поляризации из двух сведенньix лучей, т.е. формирует две интерференционные картины в отраженном и прошедшем свете. При этом отраженный луч направлен под углом 45 к плоскости падения светоделителя 1 (т.е. к плоскости чертежа).

Таким образом, на выходе интерферометра получение квадратурных сигналов обеспечивается с помощью одного элемента поля ризацион ной оптики, а именно предлагаемого фазосдвигающего светоделителя, вместо пяти элементов в известном методе получения таких сигналов, Формула изобретения

Применение диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве поляризационного фазосдвигающего светоделителя.

1659949

Редактор М.Келемеш

Заказ 1844 Тираж 341 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

Т,4, р (%) (рЮ) ®

0 д г ,/ 20

055 1ЮГ 111 121 1И 1ФХ А,/А

Ф

Составитель В.Кравченко

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова