Переменное интерференционное фильтрующее устройство Советский патент 1976 года по МПК G02B5/28 

1

Изобретение относится к оптической физике.

Известны переменные интерференционные фильтрующие ycTpofiCTBH, у которых спектральные характеристики плавно меняются по поверхности фильтра 1. Изменение спектрального состава света, прошедшего через эти фильтры, достигается путем перемеш,ения фильтра перпендикулярно оптической оси, что не позволяет получить высокую разрешающую способность в широком параллельном пучке и требует уменьшения светового пучка, падаюш;его на фильтр.

Известно также переменное интерференциоаное фильтрующее устройство, содержащее поляризатор и интерференционный узкополосный фильтр с равномерными по толщине слоями, ианесенными на прозрачную подложку и выполненный с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной к оптической оси устройства 2.

Недостатком известного устройства является то, что при увеличении угла поворота интерференционного фильтра для увеличения диапазона рабочих длин волн, при неопределенном положении оси поворота интерференционного фильтра относительно плоскости поляризации могут ухудшиться характеристики фильтра и даже привести к расщеплению его полосы пропускания. Кроме того, при больщих поворотах интерференционного фильтра возрастают потери на отражение от поверхности подлолчки без покрытия и происходит смещение пучка, прошедшего фильтр, от оптической оси устройства.

Для расширения диапазона рабочих длин волн, повышения размещаюшей способности и устранения смещения светового пучка относительно оптической оси устройства предлагаемое устройство снабжено кюветой с окнами, прозрачными для всего диапазона рабочих длин волн, которая заиолне а гомогенной иммерсионной жидкостью, показатель преломления которой равен показателю преломления прозрачной подложки интерференционного фильтра, размещенного в кювете, а плоскость поляризации поляризатора расположена перпендикулярно оси вращения интерференционного фильтра.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Интерференционный фильтр 1, представляющий собой прозрачную подложку с нанесенным на нее равномерными по толщине слоями (не показано), размещен в кювете 2, имеющий два окна 3 и 4 прозрачными для всего диапазона рабочих длин волн. Кювета 2 заполнена гомогенной иммерсионной жидкостью 5 с показателем нрелохмления Пг, равным для диапазона рабочих длин волн показателю преломления «п прозрачной подложки интерференционного ф|Ильтра 1. Ось вращения 6 фильтра 1 перпендикулярна оптической оси устройства. Перед кюветой 2 расположен поляризатор 7, плос- 5 кость поляризации которого перпендикулярна оси вращения 6. Интерференционный фильтр может иметь защитную пластину с покрытием или без покрытия, например, приклеенную опти- 10 ческим клеем. В этом случае показатели преломления оптического клея и защитной пластины должны быть равны показателю преломления иммерсионной л идкости в диапазоне рабочих длин волн.15 Рабочий интервал длины волн ДА определяется из выражения 1-1/ l--2--sincp), АХ А. п„I где ф - угол падения параллельного пучка поляризованного света на интерференционный фильтр, равный углу поворота интерферен- 25 ционного фильтра вокруг оси 6 относительно оптической оси устройства; Хмакс - длина волны максимума пропускания фильтра для Ф О, а Пр - показатель преломления разделительного СЛОЯ, приближенно равный % 30 1,35. В известном устройстве ДА,0,07 VaneРазмещение интерференционного фильтра в иммерсионной жидкости с позволяет увеличить рабочие интервалы длин волн АХ. Так, при угле наклона рабочий интер- 35 вал достигает величины ,123 макс. а при -АЯ 0,254 Хмакс. т. е. по сравнению с известным устройством возрастает в два и в четыре раза соответственно. Разрешающая способность фильтра при угле ново- 40 рота увеличивается более, чем в два раза. Кроме того, при размещении интерференционного фильтра в иммерсионной жидкости с не происходит смещения светового пучка от оптической оси устройства и пет 45 потерь света за счет отражения от поверхности подложки, которая не имеет покрытия. Формула изобретения Переменное интерференционное фильтрующее устройство, содержащее поляризатор и интерференционный узкополосный фильтр с равномерными по толщине слоями, нанесенными на прозрачную подложку, и выполненный с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной к оптической оси устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения диаиазона рабочих длин волн, повыщения разрещающей способности и устранения смещения 1светового пучка относительно оптической оси устройства, оно снабжено кюветой с окнами, прозрачными для всего диапазона рабочих длин волн, которая заполнена гомогенной иммерсионной жидкостью, показатель преломления которой равен показателю преломления прозрачной подложки интерференционного фильтра, размещенного в кювете, а плоскость поляризации поляризатора расположена перпендикулярно оси вращения интерференционного фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент Швейцарии № 465905, кл. 42h 18/01, 1969. 2.Статья Polluck SA в журнале Appl. Optics, 1966, 5, № 11 п. 1749.