Узкополосный оптический фильтр Советский патент 1992 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к устройствам со стимулированным излучением, в частности к устройствам управления излучением.

Известны интерференционно-поляризационные фильтры. Они позволяют получить узкие полосы пропускания, ширина которых составляет доли ангстрема при практическом отсутствии фона. Однако они применяются чрезвычайно редко 1.

Недостатками таких устройств являются: сложность изготовления, большие габариты, малые рабочие апертуры и необходимость квалифицированного обслуживания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является фильтр с ис- пользованием двупреломляющего кристалла, дисперсионные кривые (ПДК) показателей преломления которого пересекаются 2.

Однако оптический фильтр на основе полупроводниковых кристаллов CdS на рабочей длине волны А имеет сильное поглощение, т.к. рабочая длина волны находится вблизи края полосы поглощения ( А), и фиксированную длину волны. (У)

Целью изобретения является снижение f потерь на поглощение, а также обеспечение л возможности перестройки рабочей длины 3 волны.

Поставленная цель достигается за счет того, что в качестве рабочего кристалла использован монокристалл гексабромид руби- 4 дия-кадмия Rb4CdBre.О4

В связи с тем, что в науке и технике (J1 неизвестны кристаллы Rb CdBre и их свой- ства, следует вывод о том, что заявляемое Q устройство соответствует критерию изобретения существенные отличия.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - дисперсионные зависимости показателей преломления и двупре- ломления.

Устройство содержит кристаллические пластинки, изготовленные из монокристалла Rb4CdBre таким образом, что оптическая ось кристалла лежит в плоскости каждой пластинки. Пластинки установлены перпендикулярно направлению луча и разделены поляризаторами с параллельным направлением поляризации в них. Пластинку повора- чивают так, что оптические оси располагаются под углом 45° к плоскости поляризации света. Гексабромид рубидия- кадмия Rb4CdBre - тригональный оптический одноосный, не гиротропный кристалл, имеющий точку пересечения дисперсионных кривых по (Я) и пе(А)(см. фиг..2 иЗ)при А и К (изотропная точка). Величина дисперсии двупреломления этого кристалла составляет а 0,85-10 5 . Величина показателя преломления в изотропной точке ,6767. При изменении темпе- ратуры изотропная точка смещается со скоростью 2,2 А/К и составляет А (при К) и А (при К), Кристалл прозрачен в области от 2792 А до 25 мкм и более.

Устройство работает следующим образом. Интенсивность пропускания описанной оптической схемы с параллельными

поляризаторами

Ыо С082Г/2, где Г - разность хода в пластинке;

ггД(пе-По)й;

d - толщина наиболее толстой пластинки.

Следующий максимум интенсивности, где разность хода Г кратна 2 тг, может быть отодвинут введением дополнительной пластины толщиной, в два раза меньшей самой тонкой пластинки.

Положения максимумов пропускания в Rb4CdBr6 зависят от температуры и могут быть варьируемым, что позволяет осуществлять перестройку длины волны. Для этого потребуется использование термостатируе- мых камер.

Пример конкретного выполнения. Был изготовлен макет заявляемого узкополос0 5 0

5

0

5

0

ного оптического фильтра, содержащий четыре кристаллические пластинки толщиной 800; 1600; 3200 мкм, изготовленные из Rb/tCdBre. Ширина максимума пропускания в изотропной точке для мкм соАО

ставляет ДА ,886

1 А.

2N«dmax

Следующий максимум интенсивности для такого фильтра будет находиться на расстоянии 160 А от основного.

При изменении температуры в криоста- те от 273 до 223 К рабочая длина волны изменилась от 5564 до 5632 А.

Узкополосный оптический фильтр, выполненный на основе кристалла Rb-iCdBre, имеет отличную от CdS рабочую длину волны, что позволяет расширить ассортимент материалов, используемых в оптических фильтрах. Заявляемый фильтр имеет 100% прозрачность (за исключением потерь на отражение), широкую апертуру (90°) из-за отсутствия оптической активности и наличия изотропной точки, обладает возможностью перестройки рабочей длины волны До путем изменения температуры.

Формула изобретения

1.Узкополосный оптический фильтр, содержащий одноосный кадмийсодержащий кристалл, выполненный в виде полированной пластины, вырезанной параллельно оси (100) и установленной между двумя поляризаторами с параллельными плоскостями поляризации, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь на поглощение, в качестве кристалла используется Rb4CdBre.

2,Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения перестройки рабочей длины волны, фильтр установлен в термостатируемой камере.

СО

У

DOS

Использование: устройства управления излучением, а именно, имеющие возможности перестройки длины волны. Сущность изобретения: фильтр содержит одноосный кристалл Rb CclBre, выполненный в виде полированной пластины, вырезанной параллельно оси (100) и установленной между двумя поляризаторами с параллельными плоскостями поляризации, Фильтр может быть установлен в термостатируемой камере. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

/

и I и

WQ

/ гпсЬ

М

и

и

U

fr6iG91l

§

20

Ч.

400

.

X

60(

и

Л

о

А