Поляриметр Советский патент 1981 года по МПК G01J4/04 

1

Изобретение относится к устройствам для анализа поляризованных характерис-. тик электромагнитного излучения при распространении его через оптический тракт.

Известен поляриметр содержащий анализирующее устройство в виде фазовой пластинки и поляроида (или набора подяроидов), фотоприемнлк и электронный блок для обрабатки и регистрации результатсз измерений. Этот прибор снабжен вращающейся двоякопреломляющей пластинкой, что позволяет регистрировать азимут плоскости поляризации и параме ры Стокса частично поляризованного излучения 1 .

Погрещнрсти прибора обусловлены многоканальностью схемы и наличием большого числа оптических элементов, что приводит к дополнительным поляризационным помехам, которые невозможно учесть как систематическую ошибку арабора. Прибор обладает сравнительно невысокой чувствительностью и сложен

по конструкции. Кроме того, прибор позволяет регистр1фовать только усредненные по сечению пучка поляризационные параметры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является поляриметр, содержащий анализирующий блок с дифарагмой, четвертьволновой пластинкой, шэлярондом и фото1фиемником и электронный блок, связаншлй с фотоприемниis;oM ана1шзщ ующего блока и блоками ивдикации и регистрации результатов измерений 2.

Оцнако данное устройство не позволяет получить кольцевое распределение поляризационных характеристик монохроматического света по радиальным направлениям сечения пучка, что снижает точность и надежность измерений поляризационных характеристик.

Цель изобретения - повыщение точности и надежности измерений поляризационных характеристик света по сечению посредством получения кольцевого распределения поляризационньгх характеристик монохроматического света по радиальным направлениям сечения пучка. Цель достигается тем, что в поляриметр введеис устройство перемещения анализирующего блока по сечению пучка, подключенное к электронному блоку, а также к блоку регистрации, и состоящее из дискретно-вращающегося диска, выполненного с центросимметричным отверйтием и подвижной платформы с анализирующим блоком, установленной на диске с возможностью перемещения по двум параллельным направляющим, жестко закрепленным на поверхности диска по краям отверстия. При этом ось вращени диска совпадает с направлением распространения света. На фиг. 1 изображена блок-схема поляриметра; на фкг, 2 - устройство перемещения по сечению пучка света анализирующего блока. Поляриметр содержит анализирующий блок 1, включающий в себя диафраг 2, расположенную в плоскости анализа 3 четвертьволновую пластинку 4, поляроид 5, и фотоприемник 6. Анализирующий блок жестко закреплен на подвижной платформе 7 устройства перемещения, которое соединено с устройством управления Б электронном блоке 8, а также с блоком регистрации координат пространственного положения анализирующего блока 9. Вращающиеся элементы анали31фующего блока кинематически связаны с электронным блоком, вход которого подсоединен к фотоприемнику, а выходы к подвижным частям устройства перемещения, а также к блоку регистрации и блоку 10 ИНД.икации результатов измерений. Выход блока регистрации связан с входом блокаиндикации. В устройстве предусмохрена возмож. Еость смены диафрагмы для обеспечения необходимого поля зрения. Кроме этого, для исключения дифракционных эффектов диафрагма расположена на расстоянии нескольких миллиметров перед четвертьволновой пластинкой. На фиг. 2 изображено устройство перемещения анализирующего блока по сечению пучка, состоящее из дискретно вращающего диска 11 с центросимметрн кым отверстием 12, например, овальной и установленной .на нем платформой с анализирующим блоком. Платферма перемещается по двум параллельным, жестко закрепленным на поверхности диска направляющим 13, равноот СТОЯЩИМ от центра диска. Ось вращения диска совпадает с направлением распространения света. Продольное отверстие в диске выполнено между направляющими. Устройство работает следующим образом. Исходным является такое положение, когда центр диафрагмы 2 анализирующе-. го блока 1 совпадает с осью вращения диска 11 и с направлением распространения света. Регулируемая диафрагма 2 вырезает часть исследуемого монохромического излучения. Вырезанная часть поступает на четвертьволновуюпластинку 4, С включением устройства происходит обнуление всех элементов электронного блока 8 и одновременное включение двигателя, изменяющего ориентацию поляроида 5 в анализирующем блоке. В момент минимума сигнала с фотоприемника 6 формируется управляющий сигнал блока регистрации, при этом цоляроид останавливается, его положение фиксируется, и в блок Ю индикации поступает отсчет азимута поляризации в данной точке сечения исследуемого излучения со сдвигомit/2 Аналогичным образом по ориентации четверть волновой пластинки снимается отсчет фазы эллиптически поляризационного излучения. После снятия фазы и азимута поляризации в одной точке по сигналу с блока индикации подается управляющий импульс на устройство управления положением анализирующего блока. Платформа 7 с анализирующим блоком с помощью привода электродвигателя перюмещается по направляющим 13 на величину щага J&Q вдоль оси р (фиг. 2). Одновременно включается гфивод, приводящий в дискретное вращение диск. После того, как диск с угловым шагом сканирования Vo соверщает полый оборот в направлении f снова включается привод- электродвигателя, и платформа с анализирующим блоком перемещается вдоль оси р на линейный щаг сканирования PQ . Такое чередование линейного и углового перемещения платформы происходит до тех nqp, пока не будет просканировано все сечение монохроматического пучка, В зависимости от необходимости более или менее подобного исследования, сечения пучка РР и Рр можно менять по величине. Таким образом, после завершения всего щзоцесса измерения выявляют . картину кольцевого распределения поляризационных характеристик монохроматического света по радиальным направлениям сечения пучка. Такое выполнение устройства позвол произвест-и дифференцированное измерение поляризационных характеристик электромагнитного излучения, необходимое при наличии в оптическом треисте центрированных линзовых элементов или анизотропных сред. Оно может быть использовано для опредсп ния поляризационных параметров диаграммы направл ности, сформированной оптическим каналом, для исследования отдельных опти ческих элементов канала, влияющих на измерение поляризационных параметров, а также для их юстировки. Предлагаема конструкция устройства обеспечивает несложную его юстировку, достаточную точность и надежность. Кроме того, небольшое число оптнческих элементов, участвующих в измерительном процессе, повышает чувствительность устройства и исключае дополнительные поляризационные погрешности.

Формула

изобретения

1. Поляриметр, содержащий анализирую- о щий блок с диа |5 агмой, четвертьволновой пластинкой, поляроидом и фотоприемником и электронный блок, связанИсточникн информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вайи Ю. Г. и Хангнльдин У. В. Прибор для исследования поляризации, т. 41, с. 315.

2.Патент США № 39921О4,

кл. 356-117, сяублик. 1976 (прототип). 76 ный с фотоприемником анализирующего блока и блоками индикации и регистрации результатов измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений поляризационных х актеристкк света по сечению пучка посредством получения кольцевого респределення х актеристик по радиальным направлениям сечения пучка, в него введено устройство перемещения анализирующего блока по сече1Шю пучка, подключенное к электронному блокх а также к блоку регистрации, и состоящее из дискротновращающего диска, Еьшолненного с центроен ммеоричным отверстием и подвижftou. платформы с анаш131фующим блоком , установленной на диске с возможностью перемещения по двум п аллельным направляющим, жестко закрепленным на поверхности диска по краям отверстия 1фи этом ось ращения диска совпадает с направлением распространения саетби

12