Двухлучевой поляризатор Советский патент 1990 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к приборам Поляризационной оптики и может быть использовано в качестве делителя поляризованного излучения на ортогональные компоненты или анализатора поляризованного излучения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения заданного соотношения интен- сивностей ортогонально поляризованных компонент излучения и повышение степени их поляризации.

На чертеже представлен поляризатор.

Поляризатор содержит две призмы из одноосного кристалла, первая 1 и которых выполнена.в виде наклонного (параллелепипеда, а вторая 2 - прямоугольной. При этом одна из наклонных Граней призмы-параллелепипеда 1 сопряжена с гипотенузнойгранью прямо- Угольной призмы 2 посредством- много

слойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия 3, Такое же покрытие 4 нанесено на противолежащую сопряженным граням грань призмы Г. Оптические оси 5 кри таллов призм 1 и 2 взаимно параллельны, параллельны входной 6 и выходной 7 граням поляризатора и перпендикулярны ребрам, образованным этими гранями и сопряженным между собой грнями призм, которые составляют с гранью 6 угол л , равный 45 °с Оптический путь d между гранями с покрытиями 3 и 4 вдоль оптической оси 5 кристалла определяется соотношением

arccos V- аjJ-I - ,

где

К заданное соотношение ин- тенсивностей S и Р.компонент выходного излуче-- ния при неполяризованном входном излучении; постоянная вращения плоскости поляризации в кристалле призмы 1.

0

5

0

,.

5

0

Поляризатор, работает следующим образом.

Неполяризованное излучение падает на входную грань 6 призмы I, проходит ее и попадает на интерференционное диэлектрическое поляризующее покрытие 3, где световой пучок раскладывается на две составляющие, плоскости колебаний в которых взаимно ортогональны. Одна составляющая, плоскость колебаний электрического вектора который совпадает с плоскостью падения (Р-состав- ляющая), практически полностью проходит покрытие 3, в то время как составляющая, плоскость колебаний электрического вектора которой перпендикулярна плоскости падения (S-состав- ляющая), почти полностью отражается.

При прохождении призмы 2 положение плоскости колебаний Р-составляю- щей стабилизируется благодаря соответствующей ориентации оптической оси 5 в кристалле. Отраженная от покрытия 3 S-составляющая попадает на многослойное интерференционное диэлектрическое поляризующее покрытие 4, где она также претерпевает практически полное отражение. В отразившемся от покрытия- 4 пучке излучения положение плоскости колебаний S-coc- тавляющей стабилизируется положением оптической оси 5 кристалла.

. .

Таким образом, на выходе поляриз

тора образуются два параллельных пука с Р и S компонентами излучения. При этом равенство интенсивностей компонент наблюдается только в том случае, когда при прохождении S-coc тавляющей между противолежащими гранми параллелепипеда I, на которые нанесены покрытия 3 и 4, плоскрсть поляризации разворачивается на угол 2/ п, где п - целое число.

В тех случаях, когда при прохождении излучения вдоль оси 5, оно приобретает под действием естественной оптической активности разворот плоскости колебаний электрического вектора, интенсивность выходного пучка излучения определяется величиной угла разворота t Kd по правилу Малю

5

-(f,

где - интенсивность S-составляю- щей, отраженной от покрытия 3.

Из приведенных соотношений следует, что подбором вещества с различными величинами К или выбором расстояния d

вторая - прямоугольной, причем одна из наклонных граней призмы-параллелепипеда сопряжена с гипотенузной гранью прямоугольной призмы, а оптические оси кристаллов при.зм взаимно параллельны, параллельны входной и выходной граням поляризатора и перпендикулярны ребрам, образованным эти ми гранями и сопряженным между собой гранями призм, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем

4 j м - чзпо1л ьиаможностеи путем можно получать ортогональные компонен- 30 обеспечения заданного соотношения инты H nVubuMa о п-лиспип ин

ты излучения в параллельном ходе лучей с заданным соотношением интенси в- ностей Ig/Ip.

При использовании устройства в качестве поляризационного анализатора, т.е. когда на вход призмы 1 падает линейно поляризованное излучение с интенсивностью 1 , на выходе поляризатора образуются два параллельных пучка с различной интенсивностью в зависимости от положения плоскости колебания электрического вектора во входном пучке по отношению к плоскости падения на первое интерференционное диэлектрическое покрытие 3

IP I.cosV, ° T-oSin c.

В случае, когда имеет место различие потоков по интенсивности на выходе призмы 1, необходимо учитывать поворот плоскости колебаний электрического вектора, возникающего в этой призме при прохождении излучения вдоль оптической оси 5 кристалла

тенсивностей ортогонально поляризованных компонент излучения и повышения степени их поляризации, угол между входной гранью поляризатора и соп35 ряженЕшми между собой гранями призм равен 45 , сопряжение осуществлено посредством многослойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия, такое же покрытие нанесе40 но на противолежащую сопряженным граням грань призмы-параллелепипеда, а оптический путь d между гранями с покрытием вдоль оптической оси крис- талла определяется соотношением 45

50

где

55

IS/IP -К

заданное соотношение интенсивностей S и Р КОМПО-, нент выходного излучения при неполяризованном входном излучении; постоянная вращения плоскости поляризации в кристалле призмы-параллелепипеда.

2

IP IgCOS О/ ,

15 losinV .

Это обстоятельство можно использовать, когда данная конструкция используется в качестве анализатора при полутеневом методе определения положения плоскости колебаний электрического вектора во входном пучке излучения.

Формула изобретения

Двухлучевой поляризатор, содержа- 5 щий две призмы из одноосного кристалла, первая из которых выполнена.в виде наклонного параллелепипеда, а

вторая - прямоугольной, причем одна из наклонных граней призмы-параллелепипеда сопряжена с гипотенузной гранью прямоугольной призмы, а оптические оси кристаллов при.зм взаимно параллельны, параллельны входной и выходной граням поляризатора и перпендикулярны ребрам, образованным этими гранями и сопряженным между собой гранями призм, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем

4 j м - чзпо1л ьиаможностеи путем 0 обеспечения заданного соотношения ин п-лиспип ин

тенсивностей ортогонально поляризованных компонент излучения и повышения степени их поляризации, угол между входной гранью поляризатора и сопряженЕшми между собой гранями призм равен 45 , сопряжение осуществлено посредством многослойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия, такое же покрытие нанесено на противолежащую сопряженным граням грань призмы-параллелепипеда, а оптический путь d между гранями с покрытием вдоль оптической оси крис- талла определяется соотношением

где

IS/IP -К

заданное соотношение интенсивностей S и Р КОМПО-, нент выходного излучения при неполяризованном входном излучении; постоянная вращения плоскости поляризации в кристалле призмы-параллелепипеда.

Изобретение относится к приборам поляризационной оптики и может быть использовано в качестве делителя поляризованного излучения на ортогональные компоненты или анализатора поляризованного излучения. Поляризатор содержит две призмы из одноосного кристалла, первая 1 из которых выполнена в виде наклонного параллелепипеда, а вторая 2-прямоугольной. При этом одна из наклонных граней призмы-параллелепипеда 1 сопряжена с гипотенузной гранью прямоугольной призмы 2 посредством многослойного интерференционного диэлектрического поляризующего покрытия 3. Такое же покрытие 4 нанесено на противолежащую сопряженным граням грань призмы 1. Оптические оси 5 кристаллов призм 1, 2 взаимно параллельны, параллельны входной 6 и выходной 7 граням поляризатора и перпендикулярны ребрам, образованным этими гранями и сопряженным между собой гранями призм, которые составляют с гранью 6 угол β, равный 45°. Оптический путь между гранями с покрытиями 3 и 4 вдоль оптической оси 5 кристалла определяется в зависимости от заданного соотношения интенсивностей S и P компонент выходного излучения и постоянной вращения плоскости поляризации в кристалле призмы 1, которое обусловлено его естественной оптической активностью вдоль оси 5. Благодаря такой конструкции поляризатора расширяются его функциональные возможности путем обеспечения заданного соотношения интенсивностей S и P компонент излучения и повышается степень их поляризации. 1 ил.