Отражательное устройство

 

77 т,,.3 л

I с .

@ю .

ОПИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

356669

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 14.1.1971 (№ 1610944/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 15.XII.1972

1U!. Кл. G 02Ь 5/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 535.315(088.8) Авторы изобретения В. А. Пилипович, А. A Ковалев, Л. А. Лавровский и Ю. В. Развин

Институт физики АН Белорусской ССР

Заявитель

ОТРАЖАТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО

L = d (K + 2), Н = — (К+2), 2

Q=d, Известны отражательные устройства из прозрачного монолитного блока, содержащие три отражающие грани, расположенные под углом полного внутреннего отражения по,отношению к падающему на них с внутренней стороны лучу.

11редлагаемое устройство выполнено в виде трехгранной пирамиды, две грани которой наклонены под углом 45 +-5 к основанию, а третья грань ему,перпендикулярна и параллельна падающему на основание пучку лучей линейно поляризован|ного света, что позволяет осуществить поворот плоскости поляризации падающего на устройство линейно;лоляризова нного света на 90 при одновременном смещении и изменении направления распространения его на 180 .

На фиг. 1 показаны сечения трехгранной пирамиды; на фиг. 2 — общий вид отражательного устройства и ход лучей.

Отражательное устройство представляет собой трехгранную пирамиду. В основании пирамиды ЬАВС лежит прямоугольный равнобедренный треугольник ABC (А — прямой).

Грани SAB u SAC равны между собой и наклонены под углом 45 = 5 к основанию пирамиды. Грань SBC является равнобедренным треугольником (SB = S C) и составляет угол 90 с основанием (USDA — прямой).

Высота пирамиды в два раза меньше кате- та основания.

Сечение пирамиды производится следующим образом. Вершина S отсекается плоскостью, параллельной основанию, в результате чего образуется усеченная пирамида АВС

А В С . Затем вершины В и С отсекаются двумя параллельными плоскостями, которые перпендикулярны основанию пирамиды и ее

10 грани SBC. Вершина А отсекается плос,костью, перпендикулярной основанию пирамиды и параллельной ЬВС.

Таким образом входная грань 1 (фиг. 2) отражательного устройства является осно15 ваянием пирамиды (треугольник АВС,на фиг. 1), а его отражающие грани 2, 8 и 4 являются соответственно гранями пирамиды (&SAC, DSBC, ESBA).

Размер отражательного устройства опреде20 ляется диаметром падающего светового пучка d, величи|ной необходимого, смещения луча и описываются следующими выражениями: где К вЂ” параметр, определяющий необходи30 мое смещение луча в единицах д.

356619

Предлагаемое отражательное устройство характеризуется пространственным ходом осевого луча. Луч, падающий нормально íà основание 1 (фиг. 2), попадает под углом 45 на отражающую грань 2 и испытывает на ней полное внутреннее отражение, отражаясь в направлении грани 8. Угол падения луча на эту грань также равен 45, и луч, отражаясь в направлении грани 4, испытывает полное внутреннее отражение. Затем луч, ладающий на грань 4 также под углом 45, испытывая полное внутреннее отражение на этой грани, выходит наружду. Ход луча показан на фиг. 2 ломаной линией аа.

Таким образом луч испытывает последовательно три полных внутренних отражения на гранях 2, 8 и 4, так как углы падения на эти отражающие грани равны 45 каждый, что больше предельного угла полного внутреннего отражения, определяемого выражением

sing —, где n — коэффициент преломлеП ния оптического материала, Т вЂ” угол падения луча.

Для луча, поляризованного в плоскости падения на грани 2 (4) или нерпенди кулярно этой плоскости, после трех, полных внутренних отражений от граней 2, 8 и 4 при,выходе его в обратном налравлении получается поворот плоскости поляризации на 90 . Такое действие .отражательного устройства о п ределяется соответствующим на клоном граней 2, 8 и 4 друг,к другу, вследствие чего отражение луча происходит в различных взаимно;перпенди кулярных плоскостях.

В основе такого действия отражательного устройства лежит следующее физическое явление. При отражении света, поляризованного в плоскости падения, вектор поляризации отраженного лоуча и вектор поляризации падающего луча лежат в одной плоскости, а при отражении луча, поляризованного перпендикулярно плоскости падения, вектор поляризации отраженного луча остается перпендикулярным этой плоскости. В обоих этих случаях при отражении не происходит изменения фазы.

Пусть, падающий на грань 2 луч поляризован в плоскости падения. Так как плоскость падения на грань 8 перпендикулярна плоскости падения на грань 2, то для грани 8 луч

5 оказывается поляризованным перпендик улярно плоскости падения на эту,грань. Для грани 4 луч, отраженный от грани 8, вследствие пер пендикулярности плоскостей падения луча на эти грани, оказывается поляризованным в

10 плоскости падения на эту грань. Таким образом векторы поляризации падающего на устройство и выходя щего из него лучей оказываются взаимно перпендикулярными. Аналогичное действие оказывает, отражательное

15 устройство при поляризации падающего на него луча перпендикулярной плоскости падения.

Вышедший из устройства луч распространяется в обратном направлении параллельно

20 падающему лучу. На фиг. 2 стрелками указан происходящий при этом поворот изобра; жения.

Отражательное устройство обладает достаточно широкой спектральной полосой про25 лускания и в зависимости от спектральной области излучения его изготавливают из оптически неактивных материалов.

Предмет изобретения

Отражательное устройство из прозрачного м онолитного блока, содержащее три отра35 жающие грани, расположенные под углом полного внутреннего отражения по отноше.нию,к падающему на,них с внутренней стороны лу.чу, отличающееся тем, что, с целью поворота плоскости поляризации падающего

4р на устройство линейно поляризованного света на 90 при однс временном смещении и изменении направления распространения его на

180, оно выполнено в виде трехгранной пирамиды, две грани которой наклонены под

45 углом 45" +.5 к основанию, а третья грань ему перпендикулярна и параллельна падающему на основание пучку лучей линейно поляризованного света.

356619 y l (>

Фиа !

Составитель С. Степанова

Редактор С. Хейфиц

Техред А. Евдонов

Корректор Н. Прокуратова

Заказ 3963/13 Изд. № 1575 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, _#_-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2