Способ определения направления вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения Советский патент 1983 года по МПК G01J4/04 

110 Изобретение относится к способам ана лиэа эллиптически попяризоваиного излучения, в частности к способам определе- направления врашения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения, и может быть использовано в эллипс оме три и и интерферометрии анизотропных сред, а также в кристаллооптике. Известны способы для определения состояния поляризации излучения, при реализации которых осуществляют угловое, сканирование плоскости пропускания поляризатора на пути исследуемого Луча с последующей регистрацией интенсивности излучения l , Однако способ не позволяет определять направление вращения электрического вектора излучения. Наиболее близким пр.технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ определения направления вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения, включающий поляризацию и регист рацию исследуемого излучения 21 . Недостаток известного способа - относи тельная сложность процесса определения направления вращения электрического вектора и подвержение паразитному влиянию дисперсии поляризующих элементов. Цель изобретения - упрощение процесса определения направления вращения электрического вектора. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения направления вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения, включающему поляризацию и регистрацию исследуемого излучения, исследуемый пумок излучения разделяют на рабочий пучок и пучок сравнения, линейно поляризуют пу чок сравнения, складывают .указанньге пучки с получением интерференционной кар тины, осуществляют поворот плоскости поляризации линейно поляризованного пучка сравнения и регистрируют направление смещения интерференционной картины. Исподьзуя формализм декартовых векторов Джонса (2), можно показать, что распределение интенсивности 1 в интерференционной картине описывается выражениемО- НЛсоЗ б-С), (1) ecos (6 -9oVsi« eeAn (в -во) (Q-Qo, (&) 62 Е-tgE. -эллиптичность исследуемой вопны, определяемая как отношение мшюн к бапьшой полуосей эллипса попяризнак е соответствует напраштоЕшю вращения электрического вектора вправо (+) к влево (-), © и 6 - азимуты исследуемой и ватны сравнения соответственно, о - разность фаз между исследуемой и волной сравнения. Условие максимумов интерференционной картины в этом случае имеет вид , где К О,, 1, 2 откуда S-aUK arcigtetgCQ-eo l или, переходя к числу полос, получают л л « Г (e-0o)/) Смещение интерференционных полос дК при изменении определяют выражениемЯМ M Q aft (е-во е 5 п2 0-во1 Звр Из выражения (5) следует, что направление смещения интерференционных полос (знак; vN ) полностью определяется направлением вращения электрического вектора исследуемой волны (знак е) при успоВИИ фиксиро анного направления вращения азимута волш сравнения (знак Qg фиксирован). Очевидно, что при заданном направлении вращения азимута волны интерференционные полосы для левой и правой эллиптических поляризаций смешаются в противоположные стороны. Таким образом, поворачивая плоскость поляризации волны сравнения и регистрируя направление смещения полос, можно определить направление вращения электрического вектора эллиптически поляризованного излучения. На чертеже показано устройство для реализации способа. Эллиптически поляризованное излучение разделяется делителем 1 на два пучка, один из которых, пройдя вращающийся поляризатор 2, превращается в линейно поляризованный пучок сравнения, Перекрываясь Б некоторой области пространства с исследуемым пучком, пучок сравнения образует интерференционную картину, которая наблюдается регистрирующей системой 3.

В соогвегствии с предлагоемым способом устройство функционирует следующим образом.

Вращая поляризатор 2, определяют направление смешения интерференционных полос при помСяди регистрирующей системы 3, которое и дает полную И11формаии1р о направлении враиюния электрического вектора исследуемого излучения.

Собирают установку по указанной схеме. Пучок света от лазера ЛГ-38 разде«ляется полупрозрачной стеклянной пластинкой - делителем 1 на два пучка одинаковой интенсивности. В один из пучков вводят вращающийся пленочный попяроид. Полученная интерференционная картина наблюдается в окуляр-микрометр MOB-1-15. Для моделирования эллиптически поляризованного излучения используют слюдяную четвертьволновую пластинку. При вращении поляризатора 2 против хода часовой стрелки наблюдают различное направление сдвига интерференционных полос для правой (полосы сдвигаются вверх) и левой (полосы сдвигаются вниз) эллиптических поляризаций. При линейной попяризаш И исследуемого излучения полосы остаются неподвижны. Р .

Преимуществами изобретения являют ся сравнительная простота процесса измерений, возможность исключения из схемы диспергирующих дорогостоящих и дефицитных .поляризационных элементов типа четвертьволновых пластинок, кварцевых клиньев или компенсаторов Бабине, что позволит получить существенный экономический эффект nfw одновременном повышении производительности труда.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕКТОРА ЭЛЛИПТИЧЕСКИ ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, включающий поляризацию и регистрацию исследуемого излучения, отлича юш и и с я тем, что, с целью упрошеиия процесса определения направления враще ния электрического вектора, исследуемый пучок излучения разделяют на рабочий пучок и пучок сравнения, линейно поляризуют пучок сравнения, складывают указанные пучка с получением интерференционной картины, осуществляют поворот плоскости поляризации линейно поляризованного пучка сравнения и регистрируют направление смешения интерференционной картины. о СЛ / 00