Ахроматическое фазосдвигающее устройство Советский патент 1987 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к оптическим пштяризационным элементам и може быть использовано при измерениях состояния поляризации в спектральной эллипсометрии, поляриметрии, магнитооптике и интегральной оптике.

Целью изобретения является расширение спектрального диапазона ахрома тичности,обеспечения возможности перестройки фазового сдвига, снижение материалоемкости,а также расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1-3 показаны возможные варианты реализации устройства;на фиг. 4 - спектральные зависимости фазового сдвига Л при одном полном внутреннем отражении в ромбе Френеля и фазового сдвига Д при отражении от зеркала с алюминиевым покрытием (у кривых отмечены значения соответствующих углов падения f и f, ) ; на фиг. 5 - спектральные зависимости суммарного фазового сдвига 4 .осуществляемого фазосдвигающим устройством, для двух наборов углов f, и f, : , 55,3 и fj 13 (кривая) и Г, 55,0 и fi 15 (кривая II)

Фазосдвигающее устройство содержит призму полного внутреннего отражения и расположенный за ней по ходу луча отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению, который выполнен в виде двух зеркал из материала, характеризующегося возрастанием фазового сдвига с увеличением длины волны, установленных параллельно друт другу с. возможностью изменения угла их наклона и расстояния между зеркалами. В конкретном варианте исполнения устройство содержит ромб 1 Френеля из материала, прозрачного в рабочем спектральном диапазоне (NaCl, ZnSe, BaF а также зеркала 2 и 3 с алюминиевым покрытием, обеспечивающие соосность фазосдвигающего устройства и высокую степень ахроматичности. Зеркала 2 и 3 мо1 ут быть выполнены из различных металлов,а также из сильно легированных полупроводников, у которых с увеличением длины волны фазовый сдвиг возрастает. В области рещеточ- ного отражения полупроводников тоже имеется спектральный диапазон, в котором фазовый сдвиг возрастает с увеличением длины волны. При этом одновременно обеспечиваются функции фильтрации оптического излу1гения.

На фиг. 2 показана конструкция ахроматического фазосдиигающего устройства с уменьшенными габаритами,в которой осуществляется четыре отражения от зеркал 2 и 3 с алюминиевым покрытием.

На фиг. 3 представлена конструкция ахроматического фазосдвигающего уст- ройства, в которой плоское зеркало 3 заменено сферическим.

Устройство работает следующим образом.

Коллимированный пучок излучения падает на ромб 1 под углом f, к его отражающим граням. После двукратног отражения в ромбе Френеля пучок падает на параллельные зеркала .2 и 3 под 4 . При падении, близком к нормальному, АЗ незначительно отлича

нормальному. А, ется от 180 . Спектральные зависимости Д„ и д ,представленные на фиг. 4, вычислены с использованием оптических констант для NaCl и А1. Суммарный фазовый сдвиг близок к 450 , т.е. 5ТГ/2, При оптимальном подборе углов f и f зависимости df, и &J имеют симметричный вид.Варьируя угол Т совместным наклоном двух параллельных зеркал, можно добиваться более высокой ахроматичности в нужном спектральном диапазоне. При этом пучок смещается параллельно самому себе. Строгое приведение к первоначальному направлению пучка осуществляется при изменении расстояния между зеркалами.

Вариант фазосдвигающего устройства с четырьмя отражениями от зеркал (фиг. 2) позволяет уменьшить габариты при сохранении угла падения -f или при сохранении габаритов уменьшить угол fi в 2 раза.

Замена плоского зеркала 3 сфери- ческим (фиг. 3) позволяет испол1)3о- вать предлагаемую конструкцию также в качестве, например, зеркального микрообъектива, когда излучение поступает со стороны сферического зеркала.

Формула изобретения

1. Ахроматическое фазосдвигаюшее устройство, содержащее призму полного внутреннего отражения и отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению, отличающееся тем, что, с цел7,ю рлпш)рения спектральнот о диапазона ахрома- тичности, обеспечения возможности перестройки фазового сдвига и снижения материалоемкости, отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению выполнен в виде двух зеркал из материала, характеризующегося возрастанием фазового сдвига с увеличением длины волны, установленных

сриг.2

параллельно друг друг-у с вотможно- стью изменения угла их наклона к оптической оси и расстояния между зеркалами,

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональньгх возможностей, одно из зеркал выполнено сферическим.

Изобретение относится к оптическим поляризационным элементам.Цель изобретения - расширение спектрального диапазона ахроматичности, обеспечение возможности перестройки фазового сдвига и снижение материалоемкости. Отражающий элемент приведения луча к первоначальному направлению выполнен в виде двух зеркал 2 и 3 из материала, характеризующегося возрастанием фазового сдвига с увеличением длины волны. Отраженный от ромба 1 ко ллимированный пучок излучения падает на параллельные зеркала 2и 3 под углом fj . Высокая ахро- матичность устр-ва в различных спектральных диапазонах достигается совместным наклоном зеркал 2 и 3. При выполнении зеркала 3 сферическим устр-во может быть использовано в качестве зеркального микрообъектива. 3ил. е (Л 00 00 00 05

Р J(HKfl)

21

5/

ffSO

Редактор А.Лежнина

Составитель В.Кравченко

Техред В.Кадар Корректор А.Обручар

Заказ 4129/46Тираж 521Подписное

ВШИЛИ 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

6 (мкм)

Фи&5