Интерференционно-поляризационный фильтр

Интерференционно-поляризационный фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для спектральной фильтрации излучения оптического диапазона . Целью изобретения является расширение номенклатуры используемых кристаллов и уменьшение нестабильности положения полосы пропускания фильтра при воздействии на него непрерывного излучения большой мощности. Для этого в ступени фильтра, содержащей размещенные между поляризаторами 1 и 2 основную 3 и дополнительную 4 двулучепреломляющие кристаллические пластины , оптические оси пластин ориентированы параллельно друг другу. При воздействии мощного непрерывного излучения температурные изменения показателя двулучепреломления и расширение пластин 3 и 4 вызывают их оптическую деформацию. Быполнение дополнительной пластины 4 определенной толщины обеспечивает одинаковые по величине, но противоположные по знаку изменения волновой разности хода пластин 3 и 4. Это приводит к независимости суммарной разности хода от мощности излучения. 1 ил. а (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С Ц2 B 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3945096/24-10 (22) 21.08.85 (46) 07.01.87, Бюл. 1 (72) Б.В.Кузнецов (53) .535.824.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И - 995052, кл. G 02 В 5/30, 24.07.81.

Авторское свидетельство СССР

Ф 158700, кл. С 02 В 5/30, 09.10.61. (54) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР . (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для спектральной фильтрации излучения оптического диапазона. Целью изобретения является расширение номенклатуры используемых кристаллов и уменьшение нестабильности положения полосы пропускания фильтра

„„SU„„1282038 А1 при воздействии на него непрерывного излучения большой мощности. Для этого в ступени фильтра, содержащей размещенные между поляризаторами 1 и 2 основйую 3 и дополнительную 4 двулучепреломляющие кристаллические пластины, оптические оси пластин ориентированы параллельно друг другу. При воздействии мощного непрерывного излучения температурные изменения показателя двулучепреломления и расширение пластин 3 и 4 вызывают их оптическую деформацию. Выполнение дополнительной пластинь1 4 определенной толщины обеспечивает одинаковые по величине, но противоположные по знаку изменения волновой разности хода пластин 3 и 4. Это приводит к независимости суммарной разности хода от мощности излучения. 1 ил.

1282038

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение в различных оптических устройствах для решения задач спектральной фильтрации излучения оптического 5 диапазона.

Цель изобретения — расширение номенклатуры используемых кристаллов и уменьшение нестабильности положения полосы пропускания фильтра при воздействии на него непрерывного из- лучения большой мощности.

На чертеже изображен интерференционно-поляризационный фильтр.

Фильтр содержит по крайней мере одну ступень, включающую два поляризатора 1 и 2 и размещенные между ними основную 3 и дополнительную 4 двулучепреломляющие кристаллические пластины, причем оптическая ось l дополнительной кристаллической плас- тины составляет угол d. с оптической осью Е кристалла основной, где d.=90 при

25 (по) ) (и ), (и ) (и,) (n ) ; (n ), (n ) < (п ) и < =0 при (по ) ) (п.) (n<>)î ((n,) (n ) ((n ), (n ) (n ) где n,,n, — показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в пластинах;

Индекс ч " относится к дополнительной пластине, а индекс "О" — к основной.

Толщина дополнительной пластины 4 определяется из соотношения

1 =1

9 о Pq (А )„а К где 1 — толщина пластин

У

45 р — показатель двулучепреломления материалов пластин;

1 1 Ж

A -- --+ - температурный коэффиT.ать ат циент;

Т вЂ” температура; 50 а — показатель поглощения материала пластин;

К вЂ” коэффициент теплопроводности материала пластин.

Основную двулучепреломляющую крис-55 таллическую пластину 3 вырезают, например, из кристалла исландского шпата параллельно оптической оси Z, а дополнительную 4 — например, из кристалла дигидрофосфата калия (КДР) параллельно оптической оси Z.

Фильтр работает следующим образом, Волна, поляризованная поляризатоо ром 1 под углом 45 к оптической оси Z, пластины 3, разделяется в ней на две компоненты (обыкновенный и необыкновенный лучи). Обыкновенный луч поляризован в главной плоскости кристалла пластины 3, а необыкновенный — в перпендикулярной к ней плоскости.

В пластине 4 обыкновенный луч становится необыкновенным, а необыкновенный луч — обыкновенным, так как главная плоскость кристалла пластины 4 составляет в рассматриваемом случае угол 90 с главной плоскостью кристалла пластины 3, Состояние поляризации выходящей из пластины 4 волны зависит от.раз— ности фаз между указанными компонентами. В результате минимальными потерями фильтр обладает для света с такими длинами волн, для которых пластины 3 и 4 суммарно являются целоволновой фазовой пластиной. Для света с другими длинами волн в поляризаторе 2 имеются потери.

При воздействии мощного непрерывного излучения происходит оптическая деформация пластин, обусловленная температурными изменениями показателя двулучепреломления и расширения пластин 3 и 4. Однако при выполнении условия (1) обеспечивается компенсация изменения волновой разности хода основной пластины 3 таким же по величине, но с обратным знаком, изменением волновой разности хода дополнительной пластины 4, т.е, суммарная разность хода не зависит от мощности излучения.

Проводят экспериментальную про- верку влияния мощности излучения на смещение полосы пропускания фильтра. Изготовляют кристаллические плас- тины из исландского шпата толщиной

14,577 мм и КДР толщиной 2,915 мм.

Испытание фильтра в диапазоне мощностей излучения до 5 Вт (=

=1064 нм) показывает, что положение полосы пропускания сохраняется с точностью до 0,002 нм при полосе 0,1 им.

В то же время фильтр, содержащий одну шпатовую пластину или одну пластину из КДР, толщины которых указаны выше, при мощности излучения 5 Вт (h--1064 нм) имеет спектральное сме1282038 щение полосы пропускания на 0,3 ее ширины.

Формула изобретения при (пь) > (и,), (и )о((п ) (и ) g (и ), (п ) )(n ) а толщийа дополнительной пластины определяется иэ соотношения

Составитель В.Хравченко

Редактор М.Бланар Техред В. Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 7262/43 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Интерференционно-поляризационный фильтр, содержащий по крайней мере одну ступень, включающую два поляризатора и размещенные между ними основную и дополнительную двулучепре- ®0 ломляющие кристаллические пластины, оптические оси Z которых при (и ) )(и ), (по) >(и,) э (n ) ((и ) (па) (пО) где n, и — показатели преломления о обыкновенного и необыкновенного лучей в пластинах;

Индекс "g," относится к дополнительной пластине, индекс "0" — к основной, ориентированы под углом 90 одна к другой, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры используемых кристаллов и уменьшения нестабильности положения полосы пропускания фильтра. При воздействии непрерывного излучения большой мощности, оптическая ось 2 дополнительной пластины ориентирована параллельно оптической оси 2 основной пластины

Х =Х, (А ) a,K, где 1 — толщина пластин; р — показатель двулучепреломления материалов пластин;

1а11 а

А =- — +- — — температурный коэф. Татр т фициент;

T — температура; а — показатель поглощения материала пластин;

K — коэффициент теплопроводности материала пластин.