Интерференционный поляризатор

 

i oþý Советскин

Социалистически к

Республик

ОП ИСАНИЕ i830274

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополни тельное к авт. с вид-ву (22) Заявлено18.07.79 (2 ) 2799072/18-10 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень М 18 .Дата опубликования описания 15 05.81 (5i)М. Кл.

6 02 В 5/30

Ваударатванньй камитет

СССР аю делам нзабретеннй н открытий (53у УДК,535.345..6 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. М. Горбань, В. В. Донец и В. П. Соболь

l (71) Заявитель. » l (54} ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫИ ПОЛЯРИЗАТОР

Изобретение относится к поляриэациончьпг оптическим устройствам, а именно, к поляризаторам, которые могут служить для создания линейно-поляризованного излучения в оптико-электронных приборах: поляризаторах, эллипсометрах, диS хрографах, фотоэлектрических автоколпима торах, измерителях электрическоto сигнала и т.д.

Известны конструкции поляризаторов, например, выполненные в виде раз19 личных двулучепреломлающих призм (призма Аренса, Волостона, Рошона, Глава ит.д.).

Такие поляризаторы характеризуются высоким качеством и имеют большую величи3S ну степени поляризации. Изготавливаются приэменные поляризаторы обычно из исландского шпата и, следовательно, являются самыми дорогостоящими поляризаторами (11.

Известны поляризаторы, выполненные в виде плоско-параллельных пластттв, работающие на отражение и пропускание. Для повышения поляризующей

2 способности применяется набор плаотин - стопа (21.

Недостатками таких поляризаторов яв- ляются сравнительная громоздкость, низкая степень поляризации и малое пропускание. С целью увеличения етепени поляризации на такие пластины наносят чередующиеся по показателю преломления слои из диэлектрического материала, а для уменъшениа габаритов, увеличения пропускания и степени поляризации применяют поляризатор в виде двух прямоугольных приам, скрепленных оптическим контактом гипотенуэными гранями, на одной иэ которых нанесено интерференлионное полариэутгщее покрытие. Такой поляризатор известен как тпьтерференционный.

Известные интерференлттонные поляризаторы обладают степенью поляризации порядка 99,99% при оптимальном количестве слоев ичтерференпионного -покрытия 9 - 80. Увеличение количества слоев даже до 50 теоретически приводит к

302 74 ф . ной) и гипотенузной гранями, равным углу Брюстера, который определен у. лом падения излученич па границы раздела чеоелуюшихся по показателю преломления слоев интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия. Призма 1 соединяется с призмой 4 гипотенуэными гранями таким образом, чтобы образовать прямоугольный параллелепи(р пед, причем, грань с покрытием соединяется с гранью без покрытия. Просвет— ляющве покрытие 6 может быть выполнено, например, двухслойным просветвляющим покрытием из сернистого цинка и фтористого магния с показателем преломления соответственно и = 2,35 и п4 = 1,38. Оптическая толщина каждого слоя должна быть равна четверти длины волны рабочего излучения в максимуме степени поляризации.

50

3 8 увеличению степени поляризации, но на практике увеличение степени поляризации почти не происходит, так как происходит отражение от нерабочих граней составляющей, плоскость колебаний елеям рического вектора которой перпендику лярна плоскости падения (б — составляющая), эта 8 - составляющая добавляется к составляющей, плоскость колебаний электрического вектора которой парад лелька плоскости падения (Р- составляюшая) и деполяриэует частично рабочее излучение. азль изобретения - повышение степени поляризации интерференционного поляризатора.

Указанная цель достигается тем, что в интерференционном поляризаторе, содержащем соединенные ., между собой гипотенузными гранями две прямоугольные призмы,. с углом Брюстера между входной (выходной) и гипотенузной гранями, выполненные иэ оптичесt ки прозрачного материала, на гнпотенуэную грань одной из которых нанесено интерференционное диэлектрическое поляризующее покрытие, на нерабочие боковые полированные грани поляризатора последовательно нанесены просвеьляющее интерференционное и поглошающее покрытия.

На чертеже изображена конструкция интерференционного поляризатора.

Интерференционный поляризатор, содер"жит прямоугольную призму l с нерабочей гранью 2. На гипотенузную грань этой призмы нанесено интерференционное диэлектрическое покрытие 3. Устройство содержит также призму 4 с нерабочей гранью 5. На нерабочие грани 2 и 5 наносится просветвляюшее покрытие 6, а на него нанесено поглощающее покрытие 7. Призмы 1 и 4 могут быть выполнены из плавленого кварца с показателем преломления o = 1,46. Наноси0 мое интерференционное диэлектрическое покрытие может быть выполнено из чередующихся слоев с низким и вы -. соким показателем преломления %0.2 и .Т О>, имеющих показатель преломления „1,46, = 2,1 соответственно.

Толщина каждого слоя должна быть равна четверти длины волны рабочего marryчения в максимуме степени,поляризации..

Количество слоев. выбирается оптшчальным например 9 - 30 слоев. Обе призмы 1 и 4 имеют угол между выходной (вкод25

30.

Неполяриэованное излучение попадает на входную грань призмы 1, за:тем попадает на интерференционное поляриэуюшее покрытие 3, где излучение разделяется покрытием на две составляющие.

Еолее 99,99 ф: Р-составляющей проходит покрытие 3 и выходит через выходную грань призмы 4. Более 99,99 %

-составляющей отражается от покрытия

3 и попадает на просветляющее покрытие 6, пройдя просветляющее покрытие излучение попадает на поглощающее покрытие 7 и поглощается в нем. Отраженные части излучения от просветляющего покрытия 6 и поглощающего покрытия 7 находятся в протиЬофазе и поэтому в результате интерференции в просветляющем покрытии эти две волны ослабляют друг друга.

Формула изобретении

Интерференционный поляризатор, содер жаший соединенные между собой гидотенузными гранями две прямоугольные иржи мы с углом Брюстера между вход» ной (выходной) и гипотенузной граними, выполненные иэ оптически прозрачного материала, на гипотенузную грань одной из которых нанесено интерференциоя ное диэлектрическое покрытие, о т л и ч а ю щ и и с s тем,что, с целью увеличения степени поляризации, на нерабочие боковые полированные грани по ляризатора последовательно нанесены

5 8302 74 б просветликнпее интерференционное и пот 1. Шеркли ф У. Поляризованный свет. ломающее покрытии. M., Мир, 1966, с. 96-105.

Источники информации, 2. Авторское свидетельство СССР принатые во внимание при экспертизе М 640225, an. 602 В 5/30 (прототип).

Составитель 3. Лычкова

Ищактор М. Погорилик Техред И.осталов корректор С. ГЛекмар

Заказ 3635/75 Ч ираас 5 39 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раискам наб, д. 4/5

Филиал ППП «Патент", г. Уэагород, ул. Проектная, 4