Ахроматическая фазовая пластинка Советский патент 1986 года по МПК G02B1/04 

1

Изобретение относится к полярк- задаонной оптике и мокет (. ыть применено в интерференционно-поляриза™ ционных ф.Ш ьтрах, поляризаи юн- ных микроскопах, компенсаторах,, лри эллипсометрических спектральных измерениях и в лазерной технике в тех случаях, когда требуются, например четвертьволновые или полувол- новые пастинки создающие одинаковый фазовый сдвиг в широкой области спектра.

Цель изобретения - увеличение углового поля с сохранением области ахроматизации и снижение себестоимости.

На фиг.1 изображена схема ахроматической фазовой системы кз полимер™ ных пленок| на фиг.2 - зависимость фазового сдвига N предлагаемой ахроматической четвертьволновой системы с отношением величин двойного преломления пленок К Is568 от волны ( кривая 1) и ход фазового с,а;вига известной ахроматической четвертьволновой системы (кривая 2),

.Ахроматическая фазовая шхастина выполнена в виде двупрело 1яяю - щих полимерных, пленок 1 полипропилена и 2 полиэтилентерефталата, оптические оси которых,, обусловленные растяжением пленок при лх изготовлении, ориентированы перпендикулярно одна другой. Отношение двойного преломления полипропиленовой пленки к двойному преломлению пленки из полиэтилентерефталата с.оста.вля2т К 1, 733 для длины волны линии ртути 575956 А, а разность их двойного преломления в области ахро матизации соответствует заданному значению фазового сдвига например 0,25 Л , 0,,5А.. , Л .

На фиг . 2 ( кривая 1 изобра;аен ход фазового сдвига ахроматической четвертьволновой пластинки, Точног значению фазового сдвига Л (штрихпунктирная прямая ) соответствуют области спектра 4200 и 5900 А,, При увеличении значения К, область наилучшей ахроматизащ-ш cneicTps. оме- щается в синнмо область спектра„ при уменьшении - в красную. Для синте-- за указанной на фига2 ахроматической кривой, соответствующей значению К 1,568 для пластинки в четверть волны, требуются полимерные пленки из полипропилена с двойным прелокгге

0

5

0

34

g

0

50

52

чиом 250j8 ( 0,697А для длины волны Ь/6:;15б А ) и из лавсана с двойным 1ц:е,)7омлеиием 160° (О, 444 Я) .

/ воинов преломление коммерческих ллеаок вызвано их растяжением, которому они подвергаются при изготовлении для механического упрочения. Кленка из пслиэтилентерефталата fлавсана : растягивается приблизительно в 3,7 раза, ,Цля. принятой в промьшшенности технологии изготовления пленок требуемое двупрелом- ление имеет соответственно пленки из полипропилена с номинальной толщиной 20 мкм и пленки из лавсана с номинальной толщиной 6 мкм, Пленки выпускаются с широким ассортиментом толщин и с таким допуском на толщину, что перекрывается весь диапазон тол- шин (двойного преломления, необходимый для синтеза ахроматических систем с требуемой точностью.

Если изменяется технология изготовления пленок и коэффициент их растяжения, изменятся и требуе-- толщины ггленок для выполнения условий ахроматизадии ( по отношению и ргазности двойного преломления компонент V Однако сами эти условия остаются неизменными. Практически слнтез ахроматической системы сво- .пится к подбору необходимых участков пленок по величине двойного преломления. Для зтого необходимо и;:пос1ьзевать рулонь; полимерных пле- нов: полипропилена и лавсана с номи- нэльной толщиной, обеспечивающей требуемое двойное преломление, и провести отбор, например, с помощью з%омпепсатора Сенармона,, Максимальное отклонение фазового с;г,вига от за,цанного значения 0,25 Л в области спектра 4000-7200 А для случая, прош;шюстрировапного кривой 1 ( ф.ш% 2 j, составляет 9%,

Если принять., что допустимое отклонение фазового сдвига ахромати ческой системы от заданного значения О,, 25 Л 5 вызванное наклонным падением лучей, равно отклонению ввиду неполной ахроматизац}ни в принятой области спектра, т.е, 9%, то угловое поле предлагаемой системы будет J; 35. Такое большое угловое поле- обусловлено применением поли- мераъгА шпанок первого порядка интер- .и,ии по двойному прелокпению толщиной не более 30 мкм. Извест-

31

ная ахроматическая четвертьволновая система кварц-фтористый магний ( кривая 2, фиг.2 ) с толщиной компонент 0,298 и 0,243 мм соответственно (,толщины уменьшены вдвое по сравнению с полуволновой системой при этом же допустимом отклонении от ахроматичности 9% имеет угловое поле +7,5 .

Изготовление предлагаемых систем не требует применения прецизионной оптической обработки, дорогостоящих природных или синтетических кристаллов. Требуемая точность при изготовлении компонент ахроматической системы -н 0,02 Л по двойному преломпению обеспечивается взаимным подбором двойного преломпения коммерческих п1элимерных пленок в интервале толщин, определяемом их номинальным значением и допуском на толщину пленок. Имеется возможность

203455

изготовления ахроматических пластинок диаметром более 10 см.

Формула из

обретения

Ахроматическая фазовая пластинка, содержащая две компоненты из разичных двупреломляющих материалов, отличающаяся тем, что, с целью увеличения углового поля с сохранением области ахромати- зации и снижения себестоимости, компоненты выполнены из полимерных пленок полипропилена и полиэтнлентерефталата с отношением двойного преломления полипропилена к двойному преломлению полиэтилентерефталата рав- ным 1,251 - 1,733 для опорной длины волны и с разностью двойньк преломлений, соответствующей заданному значению фазового сдвига в области ахроматизации, причем оптические оси пленок взаимно перпендикулярны.

иг./

л

X

9.21

1ЮОО

5000

ВНИИПИ. Заказ 84 11 /48 Тираж 525 Подписное

Филиал ram Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг. 2

ffffoe

7вОО

Aff

Изобретение быть использовано в интерференционно-поляризационных фильтрах, поляризационных микроскопах, компенсаторах, а также при зллипсометрических спектральных измерениях. Целью изобретения является увеличение углового поля с сохранением области ахрома- тиза1щи и снижение себестоимости, Для этого компоненты ахроматической фазовой пластины выполнены в виде двупреломлякнцих полимерных пленок полипропилена и полиэтилен- терефталата с взаимно перпендикулярными оптическими осями. Отношение двойных преломлений пленок выбрано равным 1,251-1,733 для опорной длины волны, а разность их двойного преломления в области ахромати- зации соответсвует заданному значению фазового сдвига. Требуемая точность при изготовлении компонент по двойному преломлению обеспечивается взаимным подбором двойного преломления коммерческих пленок в ин тервале толщин, определяемом их номинальным значением и.допуском на толщину пленок. 2 ил. (Л