Дихроичный поляризатор Советский патент 1984 года по МПК G02B5/30 

2.Поляризатор по п.1, о т л ич а.ю щ и и с я тем, что плоскопараллельная пластина выполнена из слоистого кристалла TtGoiSei..

3.Поляризатор по п.1, отличающийся тем, что ппоскопараллельная пластина выполнена из слоистого кристалла TtGaSj.

4. Поляризатор по п.1, отличающийся тем, что плоскопараллельная пластина выполнена из слоистого кристалла TtJn5J ,

1. ДИХРОИЧНЫЙ ПОЛЯРИЗАТОР, выполненный в виде плоскопараллельной пластины из анизотропного полупроводника, отличающи, йся тем, что, с целью увеличения степени дихроизма и повышения технологичности, плоскопараллельная пластина выполнена из слоистого кристалла группы симметрии с плоскостью симметрии (Ь ), ориентированной перпендикулярно слоям, который сколот вдоль слоев. i 10 СД СУ5 00 10

Изобретение относится к поляризационным оптическим устройствам, которые могут быть использованы для получения линейно-поляризованного света в оптико-электронных приборах: поляриметрах, эллипсометрах, дихрометрах, фотоэлектрических автоколлиматорах и т.д.

Известен дихроичный поляризатор, выполненный в виде плоскопараллельной пластины из анизотропного кристалла, например турмалина. В этом кристалле один из лучей (обыкновенный) поглощается значительно сильнее, чем другой. Поэтому из пластинки турмалина оба луча, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях, выходя с весьма различной интенсивностью, и прошедший через нее свет оказываются частично поляризованными. При достаточно большой толщине пластины (около 1 мм) вьшедший свет в видимой области будет Практически плоскополяркзованным f1К

Недостатками такого поляризатора являются сложность его изготовления и слабая JSfcтoйчивocть к внешним климатическим воздействиям, так как при изготовлении таких поляризаторов необходимо вьфезать из анизотропного кристалла плоскопараллельную пластину, особым образом ориентированную по отношению к элементам симметрии кристалла, что приводит к необходимости шлифовки и полировки кристалла, далее поверхность вьфезанной таким образом пластины обладает большим количеством оборванных связей, что приводит к активному ее взаимодействию с атмосферой и, как следствие к быстрой деградации,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является дихроичный поляризатор, выполненный в виде плоскопараллельной пластины

Л

из анизотропного полупроводника. Рабочим устройством служит шшскопараллельная пластина GoSe. , вырезанная перпендикулярно плоскости слоев. Отношение главных пропускаiНИИ при Х 540 нм составляет 40 2.

Недостатками известного поляризатора являются низкая технологичность и невысокая степень дихроизма, обусловленная особе нностями зонной структуры Qo-ie.

Цель изобретения - увеличение степени дихроизма и повьшение технологичности.

Поставленная цель достигается тем, что в дихроичном поляризаторе, выполненном в виде плоскопараллельной пластины из анизотролного полупроводника, пж5скопараллел;ьная пластина выполнена из слоистого кристалла группы симметрии Cjfi с плоскостью симметрии ( fi ), ориентированной перпендикулярно слоям, который сколот вдоль слоев.

Илоскопараллельная пластина выполнена из слоистого кристалла TtGa&e или TiOaSi илиТЬЬ51.

На чертеже представлены зависимост поглощения о кристалла T&OnSej от длины волйы Л . при температуре 300 К для случая, когда электрический вектор световой волны ориентирован перпендикулярно плоскости симметрии (h ) кристалла ( о ), и для случая когда вектор Е параллелен этой плоскости ( ).

Дихроичный поляризатор выполнен в виде Ш1оскопараллел1 ной пластины из анизотропного слоистого полупроводникового кристалла группы симметрии С,|(, с плоскостью симметрии ( h ), ориентированной перпендикулярно слоям который сколот вдоль слоев. При этом используются слоистые кристаллы груп311175пы , С , к которым относятся T&GaSe .TfOoSj nTJ-JhSj. в предпочтительном варианте выполнения уст1ройства предусмотрено нанесения слоя, защищающего поляризатор от внещних 5 повреждений. Этот слой может представлять собой, например, лак. Полиризатор работает следующим образом. При прохождении через пластину 10 слоистого кристалла указанной структуры естественный свет, вследствие сильной разницы в коэффициентах поглоf ния с и jj при ориентациях I1i и Fllb соответственное см. чертеж)15 на выходе кристалла становится линей- . но-поляризованным. При этом направление олебаний электрического вектора Е , прошедшего через кристалл света, совпадает с направлением, перпендикулярным к плоскости СЮ . Поляризатор на основе TLCaSecj. выбран в качестве примера для демонстрации возможности использования СЛОИС-. тых кристаллов с оптической осью, лежащей в плоскости слоя, для поляризации излучения. Таллий-галлиевый диселенид является слоистым полупроводниковым соединением, характеризукядимся слабой связью между слоями и сильной внутрислоевой связью. Особенности химической связи таких соединений обуслав ливают инертность поверхности слоев по отношению к адсорбции. Сколотые в плоскости спайности (100) пластинки монокристаллов , чрезвычайно стабильны при длительном хране684НИИ и температурных измерениях, поэто использование Т в качестве дихроичного поляризатора имеет опре- деленные преимущества по сравнению с использованием других материалов, Кристаллы получены методом Бриджмена с применением технологических режимов, обеспечивакицих однородность выращенных кристаллов. Полученные путем скальшания в плоскости спайности (100), т.е. в плоскоети cjioejB, плоскопараллельные пластинки с рабочей площадью до 300 мм не нуждаются в шлифовке и полиро.вке. Степень дихроизма, т.е. величина 00 „ - tt поляризатора на основе TtCoSe, составляет (при . 480 нм) 99,12%. Вследствие высокой степени дихроизма поляризатора на основе ТВйобе нет надобности в дополнительных диафрагмах и поглощающих поверхностях, Пример 1. Дихроичньп поляризатор на основе плоскопараллельной пластинки монокристаллов Т1С,аSe ,j. . Толщина пластинки 5 мкм. При длине волны А 480 нм отношениео(.,/)б, f 100, степень дихроизма при этом составляет 99,12%. Приме р 2. Толщина пластинки 8 мкм. При длине волны Х- 540 нм отношение , 70. Таким образом, применение предложенного поляризатора по сравнению с известным обеспечивает повышение степени дихроизма и упрощение технологии его изготовления.