Поляризационный фазосдвигающий светоделитель Советский патент 1991 года по МПК G02B5/30 

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

Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение светопропускания.

На фиг.1 и 2 изображены зависимости относительного сдвига фаз Д# между отраженной S и прошедшей Р компонентами и коэффициентов отражения Rs и пропускания Тр от приведенной длины волны Ао/А , рассчитанные для некоторых конкретных покрытий; на фиг 3 - одна из возможных схем построения интерферометра с использованием фазосдвигающего светоделителя.

Диэлектрический интерференционный поляризатор представляет собой оптически прозрачную изотропную подложку с показателем Пп преломления с нанесенным на нее многослойным интерференционным покрытием - системой N чередующихся слоев с

высоким пв и низким пн показателями преломления При определенном угле у0 падения излучения с заданной длиной волны в результате многократного отражения усиливается разница между коэффициентом отражения (пропускания) S и Р компонент поляризации и система работает как поляризатор

Достижение цели возможно благодаря неочевидным фазовым соотношениям между пространственно разделенными отраженной S и прошедшей Р компонентами световой волны в интерференционных поляризаторах - светоделителях.

На фиг.1 приведены зависимости разности фаз между отраженной S и прошедшей Р компонентами и коэффициентов отражения Rs и пропускания Тр 15-слойного интерференционного поляризатора приз- менного типа с параметрами пп 1,67; пв 2,3; пн 1,38; уь 45° от длины волны падающего излучения, из которых видно, что сисл С

о сл чэ о ю

стема в области высоких значений Тр Rs 99% обеспечивает широкий предел изменения относительного сдвига фаз отО до 2л: этих компонент. Так, на основной длине волны До -К , для которой оптическая разность хода а слоях равна четверти длины волны,, разность фаз равна я/2.

На фиг.2 показано изменение по спектру значений разности фаз Д# между отраженной S и прошедшей Р компонентами и значений коэффициентов отражения Rs и пропускания Тр 23-слойного интерференционного поляризатора пластинчатого типа с параметрами пп 1,5; пв 1,92; пн 1,45; у0 56,4°, из которого видно.что в области длин волн АО/А 1,045 и Ас/А 1,28, соответствующих областям максимального разделения S и Р компонент Rs Tp 99%, относительный сдвиг фаз составляет л /4 или( 27Г-ЛГ/4 ).

Пример.

В схеме интерферометра (фиг.З) свет от источника с линейной (под углом 45° к плоскости чертежа) поляризацией пространственно разделяется фазосдвигающим светоделителем 1 на отраженный и прошедший ортогонально поляризованные лучи с относительным сдвигом фаз, например О, тг/2 или п , Каждый из них отражается уголковым отражателем 2 и 3 соответственно

после чего, лучи воссоединяются в плече наблюдения с удвоенным после повторного прохождения через светоделитель 1 относительным сдвигом фаз, равным 0 или п ,

Далее с помощью аналогичного выходного фазосдвигающего светоделителя 4, ориентированного под углом ±45° к плоскости падения светоделителя 1, излучение вновь разделяется на два луча, фазы которых

сдвинуты на л:/2. Этот выходной светоделитель является одновременно и анализатором, который выделяет компоненты одинаковой поляризации из двух сведенных лучей, т.е. формирует две интерференционные картины в отраженном и прошедшем свете, При этом отраженный луч направлен под углом 45° к плоскости падения светоделителя 1 (т.е. к плоскости чертежа).

Таким образом, на выходе интерферометра получение квадратурных сигналов обеспечивается с помощью одного элемента поляризационной оптики, а именно предлагаемого фазосдвигающего светоделителя, вместо пяти элементов в известном методе

получения таких сигналов.

Формула изобретения Применение диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве поляри- зационного фазосдвигающего светоделителя.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к элементам поляризационной оптики, предназначенным для преобразования состояния поляризации излучения в оптических системах. Цель изобретения - упрощение и увеличение светопропускания - достигается благодаря применению диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве поляризационного фазосдвитающего светоделителя. Такое применение, в свою очередь, стало возможным благодаря неочевидным фазовым соотношениям между пространственно разделенными отраженной и прошедшей компонентами световой волны в интерференционных поляризаторах - светоделителях. 3 ил.

т,Ь

ТР

f r/o

& т

ж Ъ

о

0,95 Щ 1.15 1,25 1,35 1tf Л0/Л

Фиг. 2

М

Фиг.з