Фазосдвигающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение в голографических устано как, приборах квантовой электроники поляризационных установках и в других оптических системах для преобра зорания состояния поляризации излучвнмя, Известно фотосдвигающве устройство, выполненное в виде пластинки двупреломляющего кристалла. В этом устройстве сдвиг фаз создается за счет разной скорости распространения обыкновенного и необыкновенного луча 1}. Недостаток указанной конструкции заключается в относительно малых зн чениях максимально достижимой линей ной апертуры, которая не может превышать 80 мм ввиду невозможности по лучения кристаллических пластин больших размеров. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фа зосдвигающее устройство, выполненное в виде призмы с отражающей гран из материала с показателем преломле ния 1,4-1,8. Конкретным примером такого устройства может служить параллелепипед, представлякяций собой четырехгранную призму с попарно параллельными гранями, выполненную из стекла с показателем преломления ,51. Угол, образованный входной выходной гранью параллелепипеда с его отражающими гранями, составляет 54°37. в результате двух последовательных полных внутренних отражений от противоположных отражающих граней параллелепипеда возникает сдвиг фаз между 9 и Р-компонентами электрического вектора, равный 90° С2. Недостатками известного устройст ва являются сложность получения большего фазового сдвига, малый диапазон его перестройки, потери из- лучения на поглощение вследствие большого оптического пути в паралле лепипеде Френеля, достаточно сложна геометрическая форма. Цель изобретения - увеличение ди апазона перестройки фазового скачка между 5 - и Р-компонентами электриче кого вектора при уменьшении потерь на поглощение. Поставленная цель достигается те что в фазосдвигающем устройстве, вы полненном в виде призмы с отражающей гранью из материала с показателем преломления 1,4-1,8, на отргикающую грань призмы нанесено однослой ное диэлектрическое покрытие с пока зателем преломления 1,8-2,4, причем угол, который составляет входная и выходная грани призмы с ее отражающей гранью выполнен в пределах 6585, а оптическая толщина нанесенного покрытия определяется из соотношения ( , 3+6, 6-10 (2с6-90)-o,, где 7 - показатель преломления нанесенного покрытия; ire геометрическая толщина нанесенного покрытия; А - рабочая длина волны; 0 - угол, который составляют, входная и выходная грани призмы с ее отражающей |гранью; сС- бкачок фазы между 6- и Р-компонентами электрического вектора при отражении в призме без покрытия; (f - заданный скачок фазы между е- и Р-компонентами электрического вектора в призме с покрытием. На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 - зависимость фазового скачка между 6 - и Р-компонентами электрического вектора от оптической толщины покрытия при показателе преломления материала призмы равном 1,50625, h. 2,05 и ot- 77 . Фазосдвигающее устройство выполнено в виде призмы 1 из материала с показателем преломления 1,4-1,8 с нанесенным на отражающую грань этой призмы однослойным диэлектрическим покрытием 2, имеющим показатель преломления 1,8-2,4, больший, чем показатель преломления призмы 1. Угол oL, который составляют входная и выходная грани призмы 1 с ее отражающей гранью, выпйлнен в пределах 63-85, а оптическая толщина покрытия 2 определяется из приведенного ранее соотношения. - -.-Устройство работает следующим образом. Излучение с соответствующим состоянием поляризации направляют в приз-, му 1 по нормали к ее входной грани для сохранения этого состояни я. Сдвиг фаз между S и Р-компонентами злектрического вектора создается в данном устройстве благодаря интерференции лучей, отразившихся от границ призма - покрытие и .покрытие - воздух. При этом фазовый сдвиг зависит от оптической толщины покрытия 2 и рабочей длины волны. При углеоб, лежащем в пределах 65-85, изменением оптической толщины покрытия от О до 0,3 можно изменять фазовый сдвиг от 20 до 180 , т.е. диапазон изменения весьма широк (фиг. 2). При этом диэлектрическое покрытие 2 может изготавливаться из материала с относительно небольшим показателем преломления. С целью уменьшения чувствительности фазового сдвига к изменениям оптической толщины покрытия, вызванным погрешностями измерения при его нанесении, показатель преломления покрытия следует выбирать таким, чтобы максимальный фазовый сдвиг для данного покрытия (фиг. 2) равнялся требуемому. р

Например, для угла ,5 показатель преломления покрытия 2 следует выбирать равным

V 9-10 V-lrl8,

Предлагаемому фазосдвиггиощему устройству присуща .значительная разница в скачке фазы при отражении между - и Р-компонентами в широком, спектральном интервале.

Преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом, представляющим собой фазовую Q четвертьволновую пластину из кристаллического кварца, являются более широкий спектральный диапазон, больший световой диаметр, меньшая чувствительность к расходимости излучения и более низкая стоимость.

ФАЗОСДВИГАЩЕЕ УСТРОЙСТВО, выполненное в виде призмы с отражанлцей гранью из материала с показате лем преломления 1,4-1,8, от л и ч ю щ е е с я тем, что, с целью увели чения диапазона перестройки фазовог скачка между 5- и Р-компонентами электрического вектора при уменьшении потерь на поглощение, на отражающую грань призмы нанесено однослойное диэлектрическое покрытие с .показателем преломления 1,8-2,4, причем угол, который составляют входная и выходная грани призмы с ражающей гранью, выполнен в лах. 65-85., а оптическая толщинесенного покрытия определяетсоотношения С ЛС-О3+6, 6 10