Интерференционный поляризатор Советский патент 1987 года по МПК G02B5/30 

1

Изобретение относится к поляризационным устройствам, а именно к поляризаторам, и может быть использовано для получения и анализа поляризованного излучения в поляризационых осветителях, полярископах, элли сометрах, а также в оптико-электронных приборах.

Цель изобретения - стабилизация плоскости цоляризации в непараллельном световом пучке.

На чертеже представлена конструкция поляризатора.

Поляризатор вьшолнен в виде прямоугольного параллелепипеда и содержит входную 1, промежуточную 2 и выходную 3 прямые призмы, прозрачные оптическом диапазоне, причем входна 1 и выходная 3 призмы имеют в основнии прямоугольные треугольники, оди из углов которых равен углу Брюсте- ра tf g , промежуточная призма 3 имеет в основании равнобедренный треугольник с углом при вершине, равным удвоенному углу-Брюстера 2Ч бр 5 э. мелсду боковьми гранями это призмы и контактирующими с ними ги- потенузными гранями входной и выходной призм размещены интерференционные поляриззгющие покрытия. При этом интерференционные покрытия выполнег ны в виде полос 4, параллельных б ок вым ребрам промежуточной призмы 3, и разделены прозрачными полосами 5, .причем полосы с покрытием 4, расположенные с одной стороны промежуточной призмы 3, перекрьшают по ходу лучей прозрачные полосы, расположен HbJe с другой ее стороны, а взаимное перекрытие d полос с покрытием определяется соотношением:

...-Ь

(1)

где 1 - расстояние между границами перекрывающихся полос; 2 |3 - рабочий апертурный угол

поляризатора;

п - показатель преломления материала призм поляризатора.

Поляризатор работает следующим образом.

Если угол между падающим лучом и нормалью к входной грани поляризатора ft , то отклонение азимута поляризации этого луча U относительно главной плоскости поляризатора, определяемой нормалями к входной грани и грани с поляризующим покрытием, определяется формулой:

13 а - 31П( ctg V ,

(2)

где qs - азимут плоскости падения луча, т.е. угол между плоскостью, содержащей луч,падающий на поляризующую грань,

и нормаль к ней, и главной

плоскостью;

Ц - угол между нормалями к входной и поляризующей граням поляризатора.

В рассматриваемом случае часть из- .лучения, проходя через покрытие 4 с одной стороны промежуточной призмы 3, поляризуется с азимутальной ошибкой U, , определяемой формулой (2) .

Оставшаяся часть излучения при вы- . полнении УСЛОВИЯ (l) попадае.т и поляризуется на покрытии с другой стороны промежуточной призмы, а так как. азимут плоскости падения ц) в этом

случае отличается на it , то азимутальная ошибка U, связана с и, соотношением U, - й . В дальнейшем при анализе интегрального светового пучка эти ошибки взаимно уничтожаются.

Эффективная интегральная ошибка уменьшается с увеличением числа полос 4. Подбирая оптимальные соотношения ширины полос 4 и 5 и их число, можно сделать пренебрежимо малой результирующую эффективную ошибку задания или.определения азимута плоскости поляризации оптического излучения.

По сравнению с известным предлагаемый поляризатор позволяет значительно повысить точностьзадания азимута-поляризации. При световом диаметре 20-25 мм можно нанести до

10 полос поляризующего покрытия,-не опасаясь влияния дифракционных эффектов. В этом случае, если неоднородность интенсивности светового пучка по сечению не превьш1ает 20%,

то эффективная ошибка азимута плос- , кости поляризации для луча с 3 уменьшится с 1,3 до 1,5 при са- . .

55

мом неблагоприятном распределении неоднородности.

Формула изобретени

Интерференционный поляризатор, выполненньй в виде прямоугольного

параллелепипеда, содержащий входную, промежуточную и выходную прямые призмы, прозрачные в оптическом диапазоне , причем входная и выходная приз, мы имеют в основании прямоугольные треугольники, один из углов которых равен углу Брюстера , а промежуточная призма имеет в основании равнобедренный треугольник с углом при вершине, равным удвоенному углу Брюстера 2,qij , а между боковыми гранями этой призмы и контактирующими с ними гипотенузными гранями входной и выходной призм размещены интерференционные поляризующие покрытия, о т- личающийся тем, что, с целью стабилизации плокости поляризации в непараллельном световом пучке, интерференционные покрытия вы

189664

полнены.в виде полос, параллельных боковым ребрам промежуточной призмы, и разделены прозрачными полосами, причем полосы с покрытием, рас- 5 положенные с одной сторонь: промежуточной призмы, перекрьшают по ходу лучей прозрачные полосы, расположенные с другой ее стороны, а взлимное перекрытие d полос с покрытием О опоеделяется соотношением

определяется d 1 tg где 1

Р п

f5

расстояние между границами перекрьшающихся полос; 2 )3 - рабочий апертурный угол

поляризатора;

п - показатель преломления материала призм поляризатора.

Изобретение может быть использовано для получения и анализа поляризованного излучения в оптико-электронных приборах. Цель изобретения - стабилизация плоскости поляризации в непараллельном световом пучке. Между боковыми гранями промежуточ- .ной призмы 2 и контактирующими с ними гипотенузными гранями входной 1 и выходной 3 призм размещены интерференционные поляризующие покрытия в виде полос 4, разделенных прозрачными полосами 5. Расположенные с. одной стороны призмы 2 полосы 4 перекрьгоа- ют по ходу лучей прозрачные полосы 5 другой ее стороны. Подбором оптимальных соотношений ширины полос 4 и 5 и их числа обеспечена пренебрежимо малая результирующая эффективная ошибка задания или определения азимута плоскости поляризации оптического излучения. 1 ил. (Л со 00 tUD 9 Эд