Устройство для поляризации преимущественно инфракрасного оптического излучения Советский патент 1992 года по МПК G02B27/18 

Изобретение относится к области поляризационной оптики и предназначено для преобразования оптического (преимущественно инфракрасного) неполяризованного излучения в линейно-поляризованное. Оно может быть использовано в оптических установках различного назначения в приборостроении, военном деле и других отраслях техники.

. Целью изобретения является уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства при одновременном повышении степени поляризации в расходящихся или сходящихся пучках.

Поставленная цель достигается тем, что поляризующий элемент выполнен в виде пластины из композиции прозрачного для излучения материала с перпендикулярными плоскости угла Брюстера непрозрачными взаимно параллельными волокнами, длина которых больше длины волны, а диаметр не превышаетчетверти длины волны поляризуемого излучения.

Для расчета возможной (:тепени поляризации поляризующий элемент можно условно представить в виде параллельной пары поляризаторов - отражательного, образованного двумя поверхностями, расположенными под углом Брюстера по отношению к направлению падающего пучка, и решетчатого поляризатора, образованного непрозрачными волокнами композиции (Параллельной парой называют два поляризатора, поставленных последовательно при таком повороте одного из них, что их общее пропускание максимально).

Суммарная степень поляризации д+в, обеспечиваемая параллельной парой, дается соотношениемУ А + РВ

1 -f- VA

где ipfti, рв - степени поляризации, обеспечиваемые поляризаторами, составляющими пару.

Степень «оляризации ов пучка, прошедшего через две поверхности раздела, равна

Гц - Г| J.Jl(l/jM

УЛОВ

ГЦ +-Г1

1+.(Г1/Г||)

где ( - отношение интенсивности двух компонент волны после прохождения через две поверхности пластин;

(:5f)|cOS(a-)1,

где В(,01 - углы падения и преломления соответственно.

Таким образом, степень поляризации прошедшего пучка тем выше, чем больше угол падения. Она достигает максимума при угле падения, равном углу Брюстера. при котором

+ 7Г/2 п.

На чертеже приведены расчетные кривые зависимости степени поляризации, обеспечиваемой суммарным действием поляризатора, образованного волокнами композиции, и отражательного поляризатора с двумя поверхностями, о угла падения при различных значениях степени поляризации.

обеспечиваемой поляризатором, образованным волокнами композиции (80 и 90%), Расчет проведен при п 3,42.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую степень поляризации, сравнимую со степенью поляризации, даваемой устройствами с поляризующим элементом в виде стопы. В то же время в нем поляризующий элемент состоит всего из одной тонкой пластины, потому уменьшаются габариты и упрощается конструкция устройства, она делается более технологичной и надежной, В предлагаемом устройстве смещение выходного пучка относительно падающего становится минимальным и отсутствует нежелательное многократное отражение лучей между пластинами. Увеличивается также стабильность положения плоскости наибольшего пропускания, поскольку она в данном случае фиксирована направлением волокон композиции, из которой выполнен поляризующий элемент. Соответственно повышается достигаемая степень поляризации в расходящихся и сходящихся пучках.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИНФРАКРАСНОГООПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее поляризующий элемент, установленный в корпусе под углом Брюстера, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции при одновременном увеличении степени поляризации в расходящи-хся пучках, поляризующий элементвыполнен в виде пластины из композиции прозрачного для излучения материала с перпендикулярными к плоскости угла Брюстера непрозрачными взаимно параллельными волокнами,, длина которых больше длины волны, а диаметр не превышает четверти длины волны поляризуемого излучения. .