Фазосдвигающее устройство Советский патент 1986 года по МПК G02B5/30 

. Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к элементам поляризационной оптики, предназначенным для преобразования состояния поляризации излучения.

Цель изобретения - увеличение линейной апертуры, повышение технологичности и снижение себестоимости.

На фиг. 1 в качестве примера показано изменение значений разности и коэффициентов Т и Тр пропускания интерференционного поляризатора пластинчатого типа в зависимости от углао: падения излучения; на фиг. 2 - зависимость разности I а.f фаз и коэффициентов Т и Тр пропускания диэлектрического поляризатора призменного типа от приведенной длины волны падающего излучения Яа/Л«

Диэлектрический интенференционный поляризатор представляет собой оптически прозрачную подложку из изотропного материала (например, стекла) с показателем 1, п преломления с нанесенным на нее многослойным интерференционным покрытием - системой N чередующихся слоев с высоким | { и низким 1н показателями преломления t оптической толщиной Ч h . При определенном угле yi п падения излучения с заданной длиной волны в резуль .тате многократного отражения усиливается разница между коэффициентами S и р пропускания (отражения) - составляющих поляризации и система работает как поляризатор.

Достижение цели стало возможным . благодаря неочевидной зависимости сдвига фаз между S и р - составляющими и коэффициентов Т. и Тр пропускания от угла падения (или длины волны) излучения.

Расчетные характеристики этих за- висимостей для диэлектрических интерференционных поляризаторов пластинчатого и призменного типов приведены на фиг. 1 и 2. Расчеты для четвертьволновых отражающих систем типа (ВН) В проводились на ЭВМ БЭСМ-6 по программе, составленной на основе .рекуррентных формул Власова А.Г.

Из фиг, 1 (в данном случае1п 1,52; 7ь 1,92; 7« 1, 0,25До, N 25) видно, что при угле падения п 56,4 система работает как поляризатор. При изменении значений углае/п в некотором диапазоне каждому определенному значению

5

0

5

0

5

0

5

5

его соответствует вполне определенное: значение А i между Вир- поляризованными составляющими. Например, при угле 48 сдвиг фаз равен Т/2 и система работает как четвертьволновая пластинка, а при угле падения °6ц 38,4 сдвиг фаз .рав.енХ/4 и.т.д.

Из фиг. 2 (здесь In 1,67; flu 2,ЗЛ,н 1, 45°;| )К , 1 - Ао; | N 15) следует, что система работает как поляризатор для длин волн АО /Я а для других длин волн обеспечивает широкий предел изменения (от О до 180 ) разности фаз. Так, на длине волны Ло/Я 1,05 система работает как четвертьволновая пластинка (A f ( /2), а на дли- . не волны Л-о/Я 1,066 - как полуволновая пластинка (и i 5Г). при сох- ране1ЕИИ в обои случаях высоких значений и Т р (расчеты приведены без учета нормального отражения на выходных 1 ранях. призм) .

Пример. Диэлектрические покрытия на ДД1ИНУ волны 1064 нм вьшолня- лись на основе тугоплавких окислов пд ркоиия и кремния методом электронно-лучевого испарения в вакууме.

Работа диэлектрического интерфе- ренцкюнного поляризатора в качестве фазосдвигающего устройства проверялась экспериментально при использова- НИИ непрерывного лазера на иттрий- алюминиевом гранате с неодимом, работающем, на длине волны 1064 нм. Исследовались 19-ти и 25-ти слойные поляризаторы, рабочие углы которых составляли 56° и 43° соответственно. При углах падения 67 и соответственно они вносили сдвиг фаз в 1 /4 длины волны и выполняли функцию четвертьволновой кристаллической пластинки или ромба Френеля5, преобразуя линейную j входную поляризацию в круговую выходную/

Изменение сдвига фаз и состояния / поляриза.тщи на выходе фазосдвигающего устройства осуществлялось изме- нением угла падения излучения. Эллиптичность поляризации выходного излучения также могла изменяться углом наклона вектора поляризации исходного излучения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения пучка. Тем самым изменялось соотношение . и р составляющих поляризации, а значит и состояние поляризации из-. лучения на выходе фазосдвигающего устройства. Описанньми способами на выходе фазосдвигающего устройства

получена эллиптическая поляризация с соотношением осей эллипса от О до 1 (произвольное заданное состояние эллиптической поляризации от линейной до круговой).

Ф о р }i у п а изобретения

Применение диэлектрического интерференционного поляризатора в ка- 5 честве фазосдвигающего устройства.

Изобретение относится к области оптического приборостроения, к элементам поляризационной оптики, предназначенным для поеобразования состояния поляризации излучения. Цель изобретения - увеличение линейной апертуры, повышение технологичности и снижение себестоимости. Для этого осуществляют применение диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве фазосдвигакяцего устройства (ФЭУ). Изменение сдвига фаз и состояния поляризации на выходе ФЗУ осуществляется изменением угла падения излучения. Эллиптичность поляризации выходного изменяется углом наклона вектора поляризации исходного излучения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения пучка. 2 ил. с S Ко и 4 о:

/4W 7;va

УГ г- ЮОгЗГ/2Л/4

57 Д Ctn eperff

//jy л%

100

Sf

Л/f

yr/

- 80

-. 60 -40

. го

редактор Н.Слободяник

Составитель В.Кравченко

Техред И.Попович Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3911/49

Тираж 501Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.