Способ визуализации поляризацион-НыХ Об'ЕКТОВ Советский патент 1981 года по МПК G03H1/04 

(54-) СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ . 01 ЬЕКТОВ

1

.Изобретение относится к гологра- фии и может быть применено для исследования доменной структуры рромагнитных и сегнетоэлектрических объектов произвольной формы.

Известен магнитооптический способ наблюдения доменной структуры, основанный на регистрации угла поворота плоскости поляризации или интенсивности электромагнитнро волны, отраженной от исследуемого объекта 1.

Недостаток этого способа 3aK iij4aется в специальной подготовке поверхности (изготовление шлифа).Это не позволяет использовать способ для исследования реальных объектов произвольной формы с диффузно отражающей поверхностью.

Известны голографические методы визуализации поляризационных объектов, основанные на регистрации угла поворота.плоскости поляризации линейно-поляризованной предметной волны, взаимодействующей с доменной структурой, причем исходная электромагнитная волна расщепляется на два когерентных пучка-предметный и опорный. Отраженныйпредметный и опорный пучки направляют на регистратор, запивывают голограмму и восстанавливают ее Г j ...

Однако эти методы имеют мгшую нувствительность, поэтсму их не применяют для исследования феррсянагнетиков, поляризационные эффекты на которых малы.

Цель изобретения - повышение чувствительности способа.Для этого и способе визуализации поляризационных объектов, заключающемся в формироьании линейно-поляризованных преда|етной и опорной волн,

ориентированных взаимно перпендикулярно, записи гологрг1млв1 на регистрируюадий элемент и восстановлении изображения, из предметной волйы выделяют кслшоненту, нормальную к первоначальному положению волны, изменяют угол вьцхелеииой кo в1oнeнты и опорной волны на угол.поворота плоскости поляризации для данного объекта, после чего интенсивность опорного

пучка уменьшают до интенсивности арвк метного пучка, падающего на регистрирукадий элемент/ и записывают голограмму.

На фиг. 1 изображена векторная

диаграмма на фиг. 2 - структурная схема устройства, реалиэунадего пред лагаемый способ. Исходйая электромагнитная волна расщепляется на два линейно-поляриз ванных когерентных пучка - предметны и опорныйэ Исследуемый объект облучается предметным пучком, который, отразившись или пройдя через объект регистрирует доменную структуру в в де изменения угла поворота плоскост поляризации. Знак и величина угла поворота плоскости поляризации зависят от взаимного расположения векторов поляризации намагниченности домена. Домены с разным направлением намагниченности вызывают два различных поворота плоскости поляризации линейно-поляризованной предметной волны на углы d. тл - ot. (фиг. 1,а). Так как величина угла оС мала, анализатор и плоскость поляризации опорного пуч ка выставляют перпендикулярно плоскости поляризации предметного пучка падающего на объект. Затем поляризатор предметного пучка поворачивают на угол oJx, что вызывает максимальный контраст между доменами с разным направлением намагниченности, поскольку пучок света, отраженный от доменов с одним из направлений намагниченности, полностью гасится ана лизатором. Свет, прошедший через ана лизатор, состоит из пучка.света, при шедшего от доменов, плоскость поляризации при отражении от которых не совпадает с направлением анализатора, т.е. света, несущего информацию о доменной структуре, и фонового пуч ка света, связанного с поляризационными характеристиками анализатора. Угол 2 мал, как и интенсивность прошедшего через анализатор света, поэтому интенсивность опорного пучка уменьшают до интенсивности пучка, пр шедшего через ангшизатор (фиг. 1,6) В образовании голограммы участвует только свет, несущий информацию о доменной структуре, так как свет, связанный с поляризационными характеристиками ансшизатора, имеет плоскость поляризации, перпендикулярную 1 лоскости поляризации опорного пучка Таким образом повьшают чувствительность, поскольку первичная полез ная информация о доменной структуре выделяется на фоне полной интенсивности предметного пучка с помощью анализатора. Последний отсекает полную интенсивность предметного пучка Визуализация магнитной доменной стру туры на этом этапе определяется характеристиками поляризатора. Вторичная полезная информация вьщеляется при записи голограммы, так как не несущая информацию часть предметного пучка, пропущенная анализатором, не участвует в образовании голограммы. Устройство, реализующее предлагаё мый способ, содержит лазер 1, расщепитель 2, поляризатор 3, объект 4, анализатор 5, поляризатор 6, регистратор 7, блок визуализации 8, регулятор интенсивности 9, предметную волну в, опорную волгу г. Электромагнитная волна лазера 1 расщепляется расщепителем 2 на два линейно-поляризованных пучка - предметный и опорный. Поляризаторами 3 и б выставляется взаимно перпендикулярная ориентация плоскостей поляризации опорного и предметного падающих на объект пучков. Анализатор 5 устанавливается параллельно поляризатору 6. Отраженный от объекта 4 предметный пучок содержит информацию о доменной структуре объекта в виде изменения пространственной ориентации плоскости поляризации этого пучка. Так как изменения в ориентации незначительны (эффекты Керра и Фарадея) , то вводится регулятор интенсивности 9 опорного пучка. Регистратор 7 фиксирует полученную голограмму, которая з-атем восстанавливается с помощью блока визуализации. Предлагаемый способ визуализации поляризационных объектов позволяет наблюдать доменную структуру в виде распределения участков с разной яркостью. Способ открывает возможность изучения промышленных устройств , например носителей информации, трансформаторов и т.д. без нарушения их целостности при работе. Кроме того, способ может быть использован при контроле готовой промышленной ПDOПVKЦИИ. . Формула изобретения Способ визуализации поляризационных объектов, заключающийся в формировании линейно-поляризованных предметной и опорной волн, ориентированных взаимно перпендикулярно, записи голограммы на регистрирующий элемент и восстановлении изображения, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, из предметной волны выделяют компоненту, нормальную к первоначальному положению волны, изменяют угол вьоделенной компоненты и опорнойволны на угол поворота плоскости поляризации для данного объекта, после чего интенсивность опорного пучка уменьшают до интенсивности предметного пучка, падающего на регистрирующий элемент, и записывают голограмму. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Суху Р. Магнитные тонкие пленки. М., Мир, 1967, с. 58. 2.Дерюгин И.А. и др. Материалы IV Всесоюзной школы по голографии. Л., 1973, с- 77-93 (прототип). f- I /Анализатор - Поляризатор npedfiftnHOio пучка ugj

Фиг. 2 j . Лодяоизитор npeOHfmHoto пучкл