Перестраиваемый интерференционно-поляризационный фильтр Советский патент 1983 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к интерференционно-поляризационным фильтрам предназначенным для селекции и перестройки длины волны излучения лазеров . Известен интерференционно-поляри зационный фильтр для селекции и перестройки длины волны излучения лазеров, состоящий из пластины кристаллического кварца, вырезанной параллельно оптической оси кристалл Иустановленной под углом Брюстера к оси фильтра с возможностью поворо та вокруг нормали к поверхности пластины, Спектральное пропускание такого фильтра представляет собой канавчатый спектрj i в котором макси муг/ы пропускания чередуются с минимумамн, а их число и положение по спектру зависят от толщины кристаллической пластины. Поворотом вокруг нормали к поверхности пластины осуществляется смещение спектра l , Однако селективные свойства тако го фильтра очень низкие. Наиболее близок к предлагаемому перестраиваег-ий интерференционно-по ляризационный фильтр, содержащий пластины кратной толщины, установленные под углом Брюстера с возможностью синхронного поворота вокруг нормали к поверхностям пластин,при этом пластины выполнены из кристаллического кварца, плоскость среза которого расположена параллельно оп тической оси кристалла.. Полоса про пускания такого фильтра определяется толщиной самой толстой пластины, а область дисперсии - самой тонкой 2 . Однако известный фильтр имеет ог раниченную спектральную селекцию, так как ширина полосы пропускания фильтра не может быть меньше 1-2 А в то время как для ряда применений в лазерах требуются фильтры с полосой пропускания порядка 0,1 А. Цель изобретения - уменьшение ширины полосы пропускания фильтра Поставленная цель достигается тем, что Б перестраиваемый интерференционно-поляризационный фильтр, содержащий пластины кратной толщины установленные под углом Врюстера с возможностью синхронного поворота вокруг нормали к поверхностям пластин, при этом пластины выполнены из кристаллического кварца, плоскость среза которого расположена параллел но оптической оси кристалла, дополни тельно введены пластины ислс1ндского шпата, плоскость среза которых с оптической осью кристалла составляет 7-8,5, причем пластины исландского шпата установлены с возможностью синхронного поворота с пластинами кристаллического кварца. На чертеже изображен один из вариантов выполнения предлагаемого интерференционно-поляризационного фильтра. Фильтр содержит, пластины 1-7 кристаллического кварца, вырезанные параллельно оптической оси к.);1сталла, и пластины 8-13 исландского шпата, вырезанные так, что плоскость среза с оптической осью кристалла составляет 7-8,5. Толщины пластин выбираются так, что толщина ка:«л,ок последующей пластины вдвое больше предьцдущей, причем толщина первой гшастины из кристаллического кварца составляет 0,132 мм, а первой пластины из исландского шпата - 1,.О.-ч ь-м. Все пластины установлены под углом Брюстера к оси фильтра с возможностью синхронного поворота вокруг нормали к поверхностям пластин, точность которого должна быть порядка 2 . Разные срезы пластин кристаллического кварца иисландского шпата необходимы для того, чтобы уравнять спектральное перемещение полосы пропускания кварцевого и шпатового каскадов . Фильтр на длине волны 610 нм имеет полуширину полосы пропускания 0,034 нм, дисперсию 279,01 нм и перестраивается в области 540 700 нм. Возможны другие варианты выполнения, предлагаемого ИПФ, например, содержащего пластины 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 или 2, 4, б, 8, 10, 12 и т.д. Предлагаемый фильтр работает следующим образом. В результате интерференции обыкновенного и необыкновенного лучей Btристаллических пластинах пропускаие фильтра представляет собой иаавчатый спектр, ширина полосы про ускания которого определяется олщиной самой толстой, пластины исандского шпата, а область дисперии - самой тонкой пластины крисаллического кварца. Синхронным поворотом кристаллических пластин вокуг нормали к их поверхностям достигается смещение полосы пропускания ильтра по спектру. Скорость перс тройки фильтра определяется по д .l.iE JQ Э ju 3Q (х iilV V-ju-a l )sititp-s-in2(4-co5e U -- -2 . , а b , (1 -у 1-а 9--Y ® 3 Q.,p-.i -1 6 о j.f 2 ; 11 9in (|-v.b СО9 (j) . Л - длина ВОЛНЫ} tioKHj- обыкновенный и необыкновенный показатели преломления; 9 - угол .меисду плоскостью падения и плоскостью, содержащей10 оптическую ось кристалла и нормаль к поверхности пластины; (J - угол между оптической осью кристалла и нормалью к поверхности пластины; 15 If - угол падения света на пластивы (угол Брюстера), 5 1045202 при этом 1 ндекс 1 относится к кристаллическому кварцу, индекс 2 - к исландскому шпату, Таким образом, по сравнению с базовым объектом использование предлатаемого решения позволяет на два порядка уменьшить полосу пропускания ИПФ, в десятки раз повысить спектральную яркость лазеров с перестройкой длины волны, что увеличивает сферу применения лазеров с перестраиваемым интерференционно-поляризационным фильтром и устраняет необходимость разработки перестраиваемых лазеров с другими спектрально селектиру.ющигли устройствами с параметрами, близкими к параметрам предлагаемого устройства.

ПЕРЕСТРАИВАЕ1 ЫЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР, содержащий пластины кратной толщины, установленные под углом Брюстера с возможностью синхронного поворота вокруг нормали к поверхностям, пластин, при этом пластины выполнены из кристаллического кварца, плоскость среза которого расположена параллельно оптической оси кристалла,, отличающийся тем, что, с целью уменьшения ширины полосы пропускания, в него дополнительно введены пластины исландского шпата, плоскость среза которых с оптической осью кристалла составляет 7-8,5, причем пластины исландского шпата установлены с возможностью синхронного с пластинамикристаллического кварца поворота.