Устройство для аттестации фазовых пластин Советский патент 1986 года по МПК G01J9/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для аттестации полуволновых фазовых пластин.

Цель изобретения - повышение точности аттестации за счет измерения контраста интерференционной картины.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 света, конденсор 2, диафрагму 3, объектив 4, поляризатор 5, двупрелом ляющую кристаллическую пластину 6, анализатор 7, объектив 8, монохромг - тор 9, линзу 10, фотоприемник 11 и блок регистрации, включающий усилитель 12, высоковольтный стабилизатор 3 и компенсационный самопипгущий прибор 14.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 падает на оптическую систему 2-4, формирующую параллельный пучок лучей. Линейно поляризованный свет, попавший на двупреломляющую кристаллическую пластину 6, разбивается на два луча - обыкновенный и необыкновенный, которые распространяются в пластине в одном и том же направлении, но с разными скоростями. Электрический вектор Е в необыкновенном луче колеблется в направлении оптической оси двупреломляющей оптической пластины, а электрический вектор в необыкновенном луче - во взаимно перпендикулярном направлении, причем амплитуда обоих лучей равна Е / fl, где Е, - амплитуда колебаний электрического вектора в луче, прошедшем через поляризатор. Между колебаниями обоих лучей возникнет разность фаз &(2k+

+ 1 )тт, где k

яа

Л

(d - тол1дина пластины 6, Д| - показатель двупрелоьше- ния, Л - длина волны). После анализатора 7 амплитуды этих лучей становятся равными Е /2. Оба рассматриваемых луча возникают из одного линейно поляризованного луча, поэтому они когерентны и могут интерферировать. Если k - полуцелое число, оба луча максимально усилят друг друга и поле при рассмотрении через анализатор окажется просветленным. Если k - целое число, лучи полностью погасят друг друга, и поле останется.темным. При Освещении системы белым светом усло

0

5

0

ВИЯ максимального усиления или ослабления осуществятся не одновременно для лучей разных длин волн. Развертка по спектру осуществляется с помощью монохроматора 9 в виде чередующихся светлых и темных полос. Ввведе- ние контролируемой фазовой пластины 5 между кристаллической пластиной 6 и анализатором 7 вызывает изменение контраста интерференционной картины. По мере приближения к той длине волны, для которой исследуемая фазовая пластина является полуволновой, контраст интерференционной картины падает до нуля.

Величина потока излучения определяется шириной входной и выходной щелей монохроматора 9, осуществляющем развертку по спектру интерференционной картины. С другой стороны спектральная ширина щелей монохроматора дА должна быть такой, чтобы можно было записать интерференционную картину без искажений и с достаточным по величине перепадом амплитуды электрического сигнала на максимуме и минимуме картины. Отношение 60, 1 обеспечивает запись интерференционной картины без искажений.

1 гпе dl dl

ная линейная дисперсия монохроматора, 1 - ширина входной и выходной щелей

Так как д/1.

- обрат35

монохроматора, адА

то ширина

входной и выходной щели монохроматора 1 и толщина двупреломляющей кристаллической пластины d связаны соотношением:

.OiiAl

dl

Формула изобретения

Id i

Устройство для аттестации фазовых пластин, содержащее источник света, поляризатор, анализатор, фотоприемник и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повьш1е- ния точности аттестации полуволновых фазовых пластин, оно дополнительно содержит плоскопараллельную двупреломляющую кристаллическую пластину, расположенную между поляризатором и аттестуемой полуволновой,фазовой пластиной, и моыохроматор, располо- женный между анализатором и фотоприемником, причем поляризатор и анали3 1249347

затор скрещены, направление оптичес-зана с шириной 1 входной и выходной

кой оси двупреломляющей кристалли-щелей монохроматора соотнопгением

ческой пластины составляет угол 45°ld O,lA (d/{/dl) ,

с направлением пропускания поляриза-где у| - длина волны; Д( - показатель

тора и параллельно плоскости среза5 двупреломления материала кристаллиэтой пластины, а толщина d двупрелом-ческой пластины; - обратная

чющей кристаллической пластины свя-линейная дисперсия монохроматора.

Устройство позволяет повысить точность аттестации полуволновых фазовых пластин. С помощью оптической системы 2-4 формируют параллельный пучок линейно-поляризованного света и направляют его на двупреломляющую кристаллическую пластину 6. Суммарная интенсивность интерферирующих обыкновенного и необыкновенного лучей после анализатора 7 зависит от длины волны излучения А . Развертка по спектру осуществляется с помощью монохроматора 9. Введение контролируемой фазовой пластины 15 вызывает изменение контраста интерференционной картины, контраст становится равным нулю на длине волны, для которой фазовая пластина 15 является полуволновой. Ширина щелей I монохроматора 9 и толщина d пластины 6 связаны соотношением ,l (d/(/dE) , где /V- показатель двупреломлекия; d/1/dE - обратная линейная дисперсия монохроматора. 1 ил. i (Л 5 6 15 7