Оптический фильтр Советский патент 1991 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в устройствах, предназначенных для монохроматизации падающего излучения, селекции излучения определенной спектральной составляющей в квантовой электронике, астрофизике, системах оптических линий связи, а также в других областях прикладной оптики.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем управления симметричным угловым полем зрения фильтра и полушириной его спектральной линии.

На фиг.1 представлена структурная схема оптического фильтра; на фиг.2-7 - спек- тральные характеристики оптических фильтров, полученные для различных поляризационных геометрий используемых оптически активных элементов со знакопеременным двулучепреломлением различной толщиной; на фиг.8 приведено угловое поле зрения внутри кристалла, полученное для суперпозиции двух одинаковых оптических активных двулучепреломляю- щчх элементов со знакопеременным двулу- чепреломлением, развернутых друг относительно друга на 90°.

О х|

4 О CJ

о

Оптический фильтр содержит поляризатор 1, оптически активный элемент 2 со зна- копеременным двулучепреломлением и анализатор 3, главная плоскость поляризации которого ортогональна главной плоско- сти поляризатора 1 и ортогональна или совпадает с оптической осью элемента 2. При этом фильтр снабжен вторым оптическим активным двулучепреломляющим элементом 4, изготовленным из материала с равнозначной длиной волны знакопереме- ны двулучепреломления, причем плоскости главных осей элементов 2,4 ориентированы параллельно или ортогонально друг другу, оптическая активность элементов может проявляться как в одной, так и в противоположных модификациях, а толщины di и da элементов 2 и 4. соответственно, удовлетворяют соотношению

(aTdi+a2d2)f+ Кя,

где и 82 - параметры оптической активности элементов 2 и 4, соответственно;

±1; ±2.

Работу устройства рассмотрим на при- мере конкретного выполнения, в котором использовался оптический фильтр, изготовленный на базе элементов из монокристаллов тиогаллата кадмия CdGa2S4 с длиной волны знакоперемены двулучепреломления 0,5010 мкм.

При этом двулучепрепломляющие элементы имели размеры и ориентировки, представленные в таблице.

Фиг.2 иллюстрирует спектр пропуска- ния одного элемента III, фиг.З - спектр пропускания одного элемента I, фиг.4 - спектр пропускания последовательно расположенных друг за другом элементов ИМ так, что оптические оси этих элементов совпадают друг с другом, а фиг.5 - то же, но так, что оптические оси элементов развернуты друг относительно друга на 180°.

На фиг.б представлен спектр пропускания последовательно расположенных друг за другом элементов l-n. При этом входные

грани элементов развернуты друг относительно друга на 180° (направление 100 и 100 соответственно). Оптические оси элементов лежат в одной плоскости.

На фиг.7 представлен спектр пропускания элементов 1-п, когда плоскости их оптических осей развернуты друг относительно друга на 90°. При этом наблюдается существенное уширение полуширины спектральной линии. На фиг.8 представлена угловая апертура (зависимость полуширины спектральной линии ДА 0,5 от угла падения р внутри кристалла) для случая, соответствующего фиг.7.

Формула изобретения Оптический фильтр, содержащий поляризатор, оптически активный элемент со знакопеременным двулучепреломлением и анализатор, главная плоскость поляризации которого ортогональна главной плоскости поляризатора и ортогональна или совпадает с оптической осью оптически активного элемента,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем управления симметричным угловым полем зрения фильтра и полушириной его спектральной линии, он снабжен вторым оптическим активным двулучепреломляющим элементом, изготовленным из материала с равнозначной длиной волны знакоперемены двулучепреломления, причем плоскости главных осей элементов ориентированы параллельно или ортогонально друг другу, оптическая активность может проявляться как в одной, так и в противоположных модификациях, а толщины di и d2 элементов удовлетворяют соотношению

(atdi+ald2)f+ Кя ,

где аТи al - параметры оптической активности первого и второго элементов, соответственно;

±1; ±2;...

%

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в различных областях прикладной оптики. Оптический фильтр содержит поляризатор 1, оптически активный элемент 2 со знакопеременным двулучепреломлением и анализатор 3, главная плоскость поляризации которого ортогональна главной плоскости поляризатора 1 и ортогональна или совпадает с оптической осью элемента 2. При этом фильтр снабжен вторым оптически активным двулучепреломляющим элементом 4, изготовленным из материала с равнозначной длиной волны знакоперемены двулучепреломления, причем плоскости главных осей элементов 2, 4 ориентированы параллельно или ортогонально друг другу, оптическая активность элементов может проявляться как в одной, так и в противоположных модификациях, а толщины D₁ и D₂ элементов 2 и 4, соответственно, удовлетворяют соотношению (A₁D₁ + A₂D₂) = φ/2 + Kφ, где A₁ и A₂ - параметры оптической активности элементов 2 и 4 соответственно

K = 0

±1

±2, ... Благодаря такому выполнению фильтра расширяются его функциональные возможности путем управления симметричным угловым полем зрения фильтра и полушириной его спектральной линии. 8 ил.

0,5010 Я, мкм Щи г. 2

0,5010 Л,мк

Фиг.З

т; отн.ед.Т

0,5010 Фиг. 4

Л.нкм

отн.ед.

0,5010 Фиг. В

Л, мкм

1 Г я 1 Т отн.еа.

0,5010

Щиг.5

3,мкм

г, 1 отн.ед.

0,5010

ФигЛ

IMKM

-#

-ДО

o.sonw.cd.

+45

Фиг. в