Устройство для измерения неодно-родностей двулучепреломления вкристаллах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 090779 (21) 2792086/18-25 (51) М

3 с присоединением заявки ¹â€”

G 01 N 21/23

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150581 Бюллетень Йо 18 (53)УДК 535.8 (088. 8) Дата опубликования описания 150581 (72) Автор изобретения

С. П. Куз нецов (71) Заявитель

Институт прикладной физики АН СССР (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ

ДВУЛУЧЕПРЕЛОМПЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ

Изобретение относится к измерениям в оптике и может быть использовано при исследовании качества кристаллов, применяемых в нелинейной оптике.

Известны устройства для измерения двулучепреломления и его неоднородностей в кристаллах или деформируемых телах, содержащие источник

10 монохроматического света, поляризатор, компенсатор, анализатор и регистратор (11 .

Однако в этих устройствах перед измерениями осуществляется сложная настройка, чтобы плоскость пропускания поляризатора не совпадала с направлениями главных осей кристалла.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройст- 20 во для измерения несднородностей двулучепреломпения, содержащее оптически связанные источник монохроматического света, поляризатор, кристаллический клин, анализатор и регистратор. Клин выполнен из кварца, являющегося оптически активным одноосный кристаллом, а оптическая ось клина параллельна одной из его рабочих граней t21 30

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная фиксированной ориентацией интерференционных полос относительно исследуемого образца. Это затрудняет обнаружение и оценку величины неоднородностей двулучепреломления. .Цель изобретения — повьыение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем оптически связанные источник монохроматического света, поляризатор, кристаллический клин, анализатор и регистратор, кристаллический .клин выполнен из.оптически неактивного одноосного кристалла с оптической осью, ориентированной к граки под углом, превышакицим угол между гранями клина, и снабжен механизмом для осуществления вращения вокруг его оптической оси.

На черетеже изображена оптическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит оптически связанные источник 1 монохроматического света, поляризатор 2, кристаллический клин 3, анализатор 4, экран 5 в качестве регистратора. Плоскости поляризации поляризатора 2 и анализатора 4 взаимно перпендикуляр.

83019д

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 3301/52 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент",.г. Ужгород, ул. Проектная,4 ны. Клин 3 выполнен из оптически неактивного одноосного кристалла, например дигидрофосфата калия, и установлен с возможностью вращения вок.руг своей оптической оси, В известном устройстве оптическая ось ориентирована к грани под углом, превышающим угол между гранями клина, В предлагаемом уатройстве оптическая ось Z перпендикулярна грани клина 3. Исследуемый образец 6 установлен между поляризатором 2 и кристаллическим клином 3, причем оптическая ось образца б Z лежит в плоскости главных колебаний клина 3.

Устройство работает следующим об-. разом.

Источник 1 формирует монохроматический параллельный пучок света. Проходя через поляризатор 2, пучок света приобретает линейную поляризацию.

В исследуемом образце 6 каждый луч 20 пучка разлагается на два когерентных пуча с взаимно перпендикулярными направлениями поляризации. Эти лучи распространяются в образце б с различными скоростями, вследствие чего межцу ними возникает разность фаз. Наличие неоднородностей двулучепреломления в исследуемом образце б приводит к дополнительному изменению разности фаз между лучами. Клин 3 обеспечивает добавочный сдвиг фаэ, линейно изменяющийся по поперечному сечению пучка.

Анализатор 4 выделяет из каждого луча компоненты с колебаниями, лежащими в плоскости его главного сечения. Эти колебания интерферируют между собой. В результате на экране 5 наблюдается интерференционная картина, представляющая собой систему параллельных ребру клина интерференционных полос с локальными изги- 40 бами, Полосы появляются вследствие сдвига фаэ, вносимого клином 3, а локальные изгибы обусловлены фаэовым сдвигом, возникающим из-эа наличия неоднородностей двулуче- . преломления в образце б. Величина изгибов зависит не только от величины неоднородностей двулучепреломления, но и от взаимной ориентации образца б и клина 3. Вращением клина 3 вокруг его оптической оси находят такое положение вращакщейся на экране 5 системы интерференционных полос, при котором локальный изгиб полос имеет максимальную величину. Величину неоднородностей двулучепреломления определяют по формуле а

d=- —. — > е ь где d — величина неоднородности двулучепреломления, А — длина волны света, Р - длина исследуемого образца вдоль луча света, величина максимального прогиба полосы, Ь вЂ” расстояние между интерференционными полосами.

Таким образом, за счет изготовления клина из оптически неактивного эдноосного кристалла так, что его оптическая ось ориентирована к грани под углом, превышающим угол между . гранями клина, реализована возможность вращения клина вокруг его оптической оси. Это позволяет установить наиболее удобное для измерений положение интерференционной картины, что повышает точность измерения.

Кроме того, повышение точности иэмере ния достигается за счет изменения расстояния .между полосами поворотом клина вокруг оси перпендикулярной плоскости, проходящей через оптическую ось клина и направление распространения света, Устройство для измерения неоднородностей двулучепреломления в кристаллах, содержащее оптически связанные источник монохроматического света, поляризатор, кристаллический клин, анализатор и регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, кристаллический клин выполнен из оптически неактивного одноосного кристалла с оптической осью, ориентированной к грани под углом, превышающим угол между гранями клина, и снабжен механизмом для осуществления вращения вокруг его оптической оси.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1> Александров А.Я. и др. Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела. М., "Наука", 1973, с. 138.

2. Грум-Гржимайло С.В. Приборы и.методы для оптического исследования кристаллов. М., "Наука", 1972, с. 104-106.

1 -1