Поляризационный интерферометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистических

Республик

{ii)773427 (61) Дополнительное и авт. сеид-ву (22) Заявлено 29.03.79 (2! ) 2749192/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки Hо

G 01 В 9/02

Государственный комитет

СССР яо делам нзо6ретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2 310.80. Бюллетень Мо 39.(53) УДК 535 ° 411 (088. 8) Дата опубликования описания 2 3.10.80 (72) Автор изобретения

° В.A.Êoìèññàðóê

Г Т Б л (71) Заявитель (5 4 ) ПСЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ИНТЕРФЕРОИЕТР

Изобретение относится к оптической интерферометрии и может бйть использовано для исследования слабых неоднородностей в прозрачных средах, например обтекания моделей потоком 5 небольшой плотности в газодинамическом эксперименте.

Иэвестен поляризационный интерферометр, содержащий осветителЪную систему с источником монохроматичес- О кого поляризованного излучения, двоякопреломляющую призму и поляроиданалиэатор 11).

В этом интерферометре образуется интерференционная картина с обычным 15 распределением интенсивности по ширине полосы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является поляриэационный интерферометр, содер- .О жаший осветительную систему е источником монохроматического поляризованного излучения, двоякопреломляющую призму и поляроид, в котором измеряемое изменение разности хода влияет 25 на контраст вспомогательной системы . полос. Измерения проводятся с помощью компенсатора; посредством которого последовательно добиваются исчезновения вспомогательных полос на изобра- Зп женин объекта и в поле сравнения.

Разность двух положений компенсатора с высокой точностью показывает измеряемую разность хода {2).

Подобный интерферометр не применим при исследовании нестационарных процессов.

Белью изобретения является повышение точности измерений, преимущественно при исследовании слабых и притом нестационарных неоднородностей.

Укаэанная цель достигается тем, что в интерферометр, содержащий осветительную систему с источником монохроматического поляризованного излучения, двоякопреломляющую призму и, поляроид, между двоякопреломяяющей призмой и поляроидом установлены последовательно пластинка в четверть волны и две дополнительные двоякопреломляющие приэьы с пластинкой в полволны между ними.

На чертеже приведен один иэ возможных .вариантов оптической схемы интерферометра.

Устройство содержит лазер 1, объектив 2 для расширения лазерного пучка, коллимирующий объектив 3, объектив 4 приемной части, двоякопреломляющая призма 5, пластинка б в четверть волны, 773437

Формула изобретения о i0

Составитель М. Бастанова

Техред N. Tàáàêoíè÷ Корректор Н. Стец

Редактор Т. Кугрыщева

Подписное

Заказ 7486/52 Тираж 80 1

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, |II;-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4 дополнительные двоякопреломляющие призмы 7, 8, пластинка в палволны 9, поляроид 10.

Интерферометр работает следующим обобраэом.

Лазерный источник 1 освещает интерферометр монохроматическим поляриэаван5 ным .светом, азимут поляризации катар- ro составляет угол 45 с ребрами клиньев призмы 5. Пластинка 6 в четверть волны ориентирована так, что ее главwe направления составляют углы + 45О о к ребрам клиньев, т.е. параллельны осям эллипсов. Назначение дополнительных призм 7 и 8 состоит в том, чтобы построить вспомогательную систему о.носительно частых полос, контраст которых существенно зависит от азимута поляризации света, падающего

На призму. 7. Ребра клиньев призм

7 и 8 параллельны между собой, главные направления пластинки 9 в палвал- 2О ны составляют с ним углы +45О. Пластинка 9 служит для исправления кривизны вспомогательных полос, возникающей вследствие расположения кристаллических элементов в сходящемся пучке. Поляроид 10 ориентирован так что его азимут пропускания составляет угол 45 с ребрами клиньев призм

7 и 8, Элементы 7-10 могут поворачиваться вокруг центрального луча как жесткое целое,тем самым полосам всno" могательной картины придается желаемое направление.

В интерферометре контраст всгомогательной картины выражается

2/ъ

К сов а A где А - разность хода, создаваемая настройкой интерферометра и исследуемой неоднородностью„.

Я - длина световой волны. 40

Иэ приведенного выражения видна, что при постепенном изменении разности хода на длину волны контраст дважды обращается в нуль.,На фоне вспомогательных полос линии, вдоль

3 которых k-O, заметны очень хорошо, па обеим сторонам такой линии максимумы и минимумы вспомогательной картины меняются местами, Одной обычной полосе соответствуют две линии обращения контраста, что способствует павьыению точности. Кроме того, зти линии весьма узкие, так как функция

cos вблизи нуля изменяется наиболее сильно. (В обычной картине, напротив, в областях максимумов или.минимумов, по которым выполняют измерения, интенсивность меняется наиболее слабо).

Оба отмеченных фактора - удвоение числа полос и их сужение по сравнению с обычной картиной — весьма существенно повьыаают точность измерений.

Таким образом, введение в известное устройство между двоякопреломляющей призмой и поляроидом пластинки в четверть волны и двух дополнительных двоякопреломляющих гризм с пластинкой в полволны между ними создает положительный эффект.

Поляриэационный интерферометр, содержащий осветительную систему с источником.монохроматического поляризованного излучения, двоякопреломляющую призму и поляроид, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, между дваякопреломляющей призмой и поляроидам установлены последовательно. пластинка в четверть волны, две дополнительные двоякопреломляющие призмы с пластинкой в полволны, расположенной между призмами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. SmaII R.D. и др. AppIied

Optics, 1972, v. 11, Р 4, р, 858862.

2. _#_aIther А. Optics in NetroIogy, New Jork, Рег9атоп Press, 1960, P. 219.