Устройство для анализа поляризацииСВЕТА Советский патент 1981 года по МПК G01J4/00 

; Изобретение относится к оптическ му приборостроению и используется к анализатор и преобразователь поляри ции света преимущественно в фотоэле ктрических поляриметрах для полного анализа произвольно поляризованного света, например в так называемых стоксметрах. Известны устройства для полного анализа поляризации, позволяющие определять степень поляризации, пол ную интенсивность, азимут и эллиптичность эллипса поляризации света или эквивалентные величины - все параметры Стокса fl . Недостатком указанных устройств является их непригодность для анализа быстрых изменений поляризации из-за необходимости в ходе анализа механически менять взаимную ориентацию осей компенсатора и поляризатора или последовательно вводить в исследуемый луч фильтры. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительijOMy эффекту к изобретению является устройство, содержащее четвертьволно вую пластинку и линейный поляризатор Последовательная регистрация величин интенсивности света после четверть(волновой пластинки и поляризатора при различных значениях угла поворота четветьвалновой пластинки дает полную информацию о поляризации f2, Недостатки устройства - необходимость механических поворотов четвертьволновой пластинки, что ограничивает применение устройства при анализе быстрых процессов,и непригодность устройства для применения совместно с многоэлементными приемниками. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности анализа поляризации света. Для достижения указанной цели в устройстве, содержащем четвертьволно вую пластинку и линейный поляризатор, четвертьволновая пластинка выполнена из секторных элементов с радиальным направлением оптических осей и установлена неподвижно относительно линейного поляризатора. На фиг. 1 представлено устррйство для анализа поляризации света; на фиг. 2 -блок-схема поляриметра для полного анализа поляризации (пример применения устройства). Устройство для анализа поляризации света состоит из радиальной четвертьволновой пластинки 1 (штриховка условно показывает направление оптических осей) и линейного поляризатора 2 (штриховкой показано направление плоскости пропускания поляризатора), расположенных поаледовательно (фиг,. 1), фотоприемника 3, усилителя 4, опорного генератора 5, блока б регистрации парамет vpOB Стокса I , Q, и, V на четыре канала. Устройство работает следующим образом. Четвертьволновая пластинка 1 с цоляризатором 2 вводится в исследуемое световое поле соосно и перпендикулярно лучу, при этом радиальная четвертьволновая пластинка направлена на источник света. На выходе поляризатора состояние поляризации света преобразуется в распределение интенсивности по его площади. Для любой малой площади интенсивность на выходе определяется последовательным действием четвертьволновой пластинки и поляризатора, повернутых относительно друг друга ОСЯМ1-1 на некоторый угол. В данном случае угол просто центральный угол, азимут рассматрива мой площадки. Имея в виду, что этот угол соответствует углу поворота чет вертьволновой пластинки в устройстве содержащем четвертьволновую пластинку и поляризатор, для распределения инте 1сивности после фильтра получается известное выражение OC.) Q-S1ИгЧ - Qco64 f- -|-sin4 fl Это представление можно получить перемножением матриц Мюллера для фазовой пластинки и поляризатора. Распределение интенсивности по площадке обладает осевой симметрией и пери одичностыо по азимутальному углу. При использовании устройства в фотоэлектрических поляриметрах искомые , параметры I, Q, U, V выделяются и ре гистрируются с применением электриче ких фильтров на вторую и четвертую гармоники синхронного детектироваНИН при одновременной регистрации постоянной .составляющей сигнала. Распределение интенсивности -считывается при круговом сканировании фотоприемника о Устройство может быть изготовлено из известных анизотропных материалов Например, радиальная четвертьволновая пластинка изготавливается из пленки поливинилового спирта нагреванием и симметричным растяжением, а однородный поляризатор изготовлен из поляроидной пленки. Предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известными исключить механически подвижные части, создать с использованием устройства полностью электронные поляриметры полного анализа для регистрации быстрых изменений поляризациисвета за время 10 с вместо , а также находит болееширокое применение, например, для визуальных наблюдений поляризации, так как пропускание его для линейной, эллиптической и круговой поляризации меняется по простому периодическому закону в зависимости от одного угла отсчета. изобретения Устройство для анализа поляризации света, содержащее четвертьволновую пластинку и линейный поляризатор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, четвертьволновая пластинка выполнена из секторных элементов с радиашьным направлением оптических осей и установлена неподвижноотносительно, линейного поляризатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шерклифф У, Поляризованный свет. М., мир, 1965, с. 35. 2.Железняков В.В. Радиоизлучение Солнца и планет . М,, Паука, 1964, с, 54-57 (прототип).

X

1 -г

3 Q и о