Многолучевой интерферометр для спектральных и поляризационных измерений

Многолучевой интерферометр для спектральных и поляризационных измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при спектральных и поляризационных измерениях для определения потерь мощности в оптических элементах, а также для частотной селекции в лазерах с малым усилением. Целью изобретения является расширение области применения путем определения качества оптических элементов, а также повышение эффективности при использовании интерферометра для частотной селекции в лазерах с малым усилением. Излучение проходит поляризатор, дополнительную анизотропную пластину и попадает на анизотропную пластину, расположенную между двумя зеркалами. Испытав в интерферометре многолучевую интерференцию, излучение выходит из интерферометра через поляризатор в двух взаимно ортогональных направлениях. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„1506270 (5р 4 С 01 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Qt

С

Cb

3Я 3

CO усилением.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и QTHpbrrHAM

ПРИ ГКНТ СССР (61 ) 945641 (21) 4339359/24-28 (22) 08.12,87 (46) 07 ° 09.89.Вюл, 33 (71) Новосибирский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии. (72) М.И,Захаров (53) 531.717.96 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 945641, кл. G 01 В 9/02, 1982, (54) МНОГОЛУЧЕВОИ ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ

CIIEKTPAJIbHbIX И НОЛЯРИЗАЦИОННЪ|Х ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при спектральных и поляризационньж измерениях для

Изобретение относится к измерительной технике, и может быть использовано при спектральных и поляризаци-,) онных измерениях для определения потерь мощности в оптических элементах, а также для частотной селекции в лазерах с малым усилением и является усовершенствованием изобретения по авт,св, М 915641.

Цель изобретения — расширение области применения путем определения . качества оптических элементов, а также повышение эффективности при использовании интерферометра для частотной селекции в лазерах с малым определения потерь мощности в оптических элементах, а также для частотной селекции в лазерах с малым уси.лением. Целью изобретения является расширение области применения путем определения качества оптических элементов, а также повышение эффективности при использовании интерферомет-: ра для частотной селекции в лазерах с малым усилением, Излучение проходит поляризатор, дополнительную анизотропКую пластину и попадает на анизотропную пластину, расположенную между двумя зеркалами, Испытав в интерферометре многолучевую интерференцию, излучение выходит из интерферометра через поляризатор в двух взаимно ортогональным направлениях.

3 з.п. ф-лы, 1 ил.

На чертеже изображен многолучевой интерферометр для спектральных и поляризационных измерений, Интерферометр содержит последовательно расположенные на одной оптической оси поляризатор 1, дополнительную анизотропную пластину 2, первое зеркало 3, анизотропную пласти/ ну 4, второе зеркало 5, приспособление 6 для синхронного поворота ахизотропных пластин 2 и 4 относительно оптической оси интерферометра, анизотропные пластины 2 и 4 ориентированы так, что их оптические оси параллельны или перпендикулярны относительно друг друга, дополнительная

cos 2а(дК,. R, где Rz=R,Т

R 2!

5 энергетические коэффициенты отражения зеркал 3 и 5; энергетический коэффициент пропуска- д) ния анизотропной пластины 4 или же анизотропная плас-. тина 4 выполнена в виде циркулярной 25 пластины типа ячейки Фарадея, а дополнительная анизотропная пластина 2 установлена так,что угол o(между плоскостью пропускания поляризатора 1 и оптической осью этой пластины 2 удовлетворяет условию

sin 2 a) К, R2, 35! где Rz Rz Т

R,HR, энергетические коэффициенты отражения зеркал 3 и 5;

Т вЂ” энергетический коэффициент пропускания аниэотропной пластины 4.

Многолучевой интерферометр работает следующим образом, 45

Излучение подают на поляризатор 1, который выполнен в виде поляризационной призмы (типа призмы Глана) или в виде набора оптических элементов, рабочие поверхности которых установ10 лены под углом Брюстера относительно оси интерферометра, После прохождения поляризатора 1 излучение попадает на дополнительную анизотропную пластину 2, которая выполнена

55 в виде кваэичетвертьволновой линейной фазовой пластины (например, из одноосного кристалла, Кварца) ° Дополнительная аниэотропнай пластина

3 1506270 анизотропная пластина 2 выполнена в виде квазвчетвертьволновой линейной фаэовой пластины, анизотропная плас-. тина 4 выполнена в виде квазичетвертьволновой линейной фаэовой пластины, 5 дополнительиая аниэотропная пластина 2 установлена так, что угол e( между плоскостью пропускания поляризатора 1 и оптической осью этой плас- 10 тины 2 удовлетворяет условию

2 закреплена в оправке 7 Излучение, прошедшее дополнительную аниэотропную пластину 2, может быть представлено по отношению к анизотропной пластине 4 в виде суммы волн с ортогональными поляризациями (линейными, если анизотропная пластина 4 — линейная, или круговыми, если она выполнена в виде ячейки Фарадея).

Анизотропная пластина 4 закреплена в оправе 8 ° Указанные волны, соотношение амплитуд которых зависит от угла

c(, подают на анизотропную пластину

4, расположенную между зеркалами 3 и 5, и они, независимо друг от друга, испытывают многолучевую интерференцию в результате отражений от зеркал

3 и 5 с анизотропной пластиной 4 между ними, а затем, пройдя в обратном направлении через дополнительную анизотропную пластину 2 интер) ферируют друг с другом, В результате формируется суммарная отраженная волна, зависимость поляризации от частоты и амплитудно-частотные характеристики которой зависят от угла от коэффициентов отражения R и К зеркал 3 и 5 и от коэффициента пропускания Т анизотропной пластины 4, Поляризатор 1, преобразуя изменение поляризации в изменение интенсивности, позволяет получить интерференционную картину как для компоненты Е.„ электрического вектора светового поля, параллельной плоскости пропускания поляризатора 1, так и для перпендикулярной компоненты Е . Другими словами поляризатор 1 осуществляет пространственное разделение эллиптически поляризованной суммарной отраженной волны на две части, которые после прохождения поляризатора 1 по пути из интерферометра распространяются во взаимно перпендикулярных направлениях, Интерферометр может применяться для измерения прозрачности образцов изотропных материалов ° Для этого исследуемый образец 9 помещают между зеркалами 3 и 5 интерферометра, В этом случае под параметром Т следует понимать произведение энергетических коэффициентов пропускания аниэотропной пластины 4 и образца 9.

Выполнение аниэотропных пластин

2 и 4 с воэможностью их синхронного поворота относительно оптической оси интерферометра и ориентирование

1506270

Выбор угла о(между плоскостью пропускания поляризатора I и оптической осью дополнительной анизотропной пластины 2 согласно условию

cos 2 d R, R (в варианте с линейной анизотропной пластиной 4) 25 или согласно условию sin 2 i R г (в варианте с циркулярной аниэотроп" ной пластиной 4) позволяет увеличить отдельные максимумы отражения эа счет уменьшения влияния не- 30 селективных потерь, Это важно при использовании предлагаемого интерферометра для частотной селекции в лазерах с малым усилением, так как э результате уменьшения потерь полез35 ной мощности повьппается эффективность преобразования многочастотного лазерного излучения в одночастотное.

Формула и з о б р е т е н и я 40

1, Иноголучевой интерферометр для спектральных и поляризационных измерений по авт.св. 9 945641, о: тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения путем определения качестна оптичес-. ких элементов, он снабжен приспособлением для синхронного поворота анизотропных плас гин относительно оптической оси интерферометра, анизотропные пластины ориентиронаны

50 оптических осей тих пп, стин 2 и 4 параллельно или перпендикулярно друг другу позволяет обеспечить контролируемую регулировку величин максимумон отражения (яркостей интерференционных полос) при сохранении эквидистантного расположения и симметричного профиля полос. Как следствие становится возможным, например, изме- 10 рение потерь н фазовой пластине 4, в зеркале 5 и в изотропном образце 9, т.е. определение их качества. Такими же свойствами обладает интерферометр в котором с возможностью поворота 1Я выполнена дополнительная анизотропная пластина 2, а анизотропная пласти на 4 выполнена циркулярной. так, что их оптические оси паралл ль— ны или перпендикулярны друг другу, дополнительная анизотропьая пластина выполнена в виде квазичетвертьнолновой линейной фазоной пластины.

2 ° Интерферометр по и ° 1, o r л ич а ю шийся тем, что анизотроп-, ная пластина выполнена в виде квазичетвертьволноной линейной фаэовой пластины.

3 ° Интерферометр по пп.1 и 2, отличающийся тем, чго, с целью повьппения эффективности при использовании интерферометра для частотной селекции в лазерах с малым усилением, дополнительная анизотропная пластина установлена так, что угол (между плоскостью пропускания поляризатора и оптической осью этой пластины удовлетворяет условию

cos 2M 7-В, R где R Р, Т

R — энергетические коэффициенты отражения зеркал;

Т вЂ” энергетический коэффициент пропускання анизотропной пластины.

4. Интерферометр по п.I, о т л ич а ю шийся тем, %To анизотропная пластина BbIIIQIIHeHR B виде циркулярной пластины типа ячейки Фарадея, а дополнительная анизотропная пластина установлена так, что угол с между плоскостью пропусканин поляризатора и оптической осью этой пластины удовлетворяет условию

six 2 с > R, R, и где К,= R Т

R, и К энергетические коэффициенты отражения зеркал, энергетический коэффициент пропускания анизотропной пластины.

Составитель В,Костюченко

Редактор В,Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 5417/41 Тираж 683 Подписное

ВЯИЯПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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