Светофильтр для квантового магнитометра с оптической накачкой

Светофильтр для квантового магнитометра с оптической накачкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике магнитных измерений, а именно к оптическому тракту оптической накачки квантовых магнитометров . Цель изобретения - уменьшение потерь на поглощение и отражение в оптическом тракте магнитометра, а также увеличение стабильности оптических характеристик в широком интервале температур . Светофильтр, установленный перед поглощающей ячейкой магнитометра, выполнен на основе жидкокристаллических полимеров холеристического типа, имеющих спиральную структуру с шагом спирали , удовлетворяющим определенному условию. Конструктивное выполнение светофильтра представляет собой К стеклянных подложек, на которые нанесен слой жидкокристаллической полимерной пленки. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495205/21 (22) 17.10.88 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (72) Е.А. Батяев, Н.И. Бойко, П.А. Клюшкин, Я.С. Фрейдэон и В.П, Шибаев (53) 621,317.44(088.8) (56) Патент США

М 3641426, кл. G 01 R ЗЗ/26, 1972. (54) СВЕТОФИЛЬТР ДЛЯ КВАНТОВОГО

МАГНИТОМЕТРА С ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКОЙ (57) Изобретение относится к технике магнитных измерений, а именно к оптическому тракту оптической накачки квантовых магнитометров. Цель изобретения — уменьшеИзобретение относится к технике магнитных измерений, а именно к оптическому тракту оптической накачки квантовых магнитометров.

Цель изобретения — уменьшение потерь на поглощение и отражение в оптическом тракте магнитометра, а также увеличение стабильности оптических характеристик в широком интервале температур.

Светофильтр, установленный перед поглощающей ячейкой магнитометра, выполнен на основе жидкокристаллических полимеров (ЖКП) холестерического типа, имеющих спиральную структуру с шагом спирали Р, удовлетворяющим условию пР =i4, где k-1,2;

n — показатель преломления;

А- длина падающего света, „, Ы„„1691803 Al ние потерь на поглощение и отражение в оптическом тракте магнитометра, а также увеличение стабильности оптических характеристик в широком интервале температур, Светофильтр, установленный перед поглощающей ячейкой магнитометра, выполнен на основе жидкокристаллических полимеров холеристического типа, имеющих спиральную структуру с шагом спирали, удовлетворяющим определенному условию. Конструктивное выполнение светофильтра представляет собой К стеклянных подложек, на которые нанесен слой жидкокристаллической полимерной пленки.

1 з.п. ф-лы, и представляет собой интерференционнополяризационную сборку из k-элементов, где k=1,2.

Конструктивное выполнение светофильтра представляет собой К стеклянных подложек, на которые нанесен слой жидкокристаллической полимерной пленки.

Если длина волны падающего излучения i4 совпадает с шагом спирали полимера, т,е. k = пР, где и — показатель преломления, а одно иэ направлений круговой поляризации — с направлением закрутки спирали, то падающий на такую среду свет за счет дифракции претерпевает полное отражение, в то время как компонент света с противоположным направлением круговой поляризации проходит через подобную среду беэ изменения. Таким образом, на выходе светофильтра появляется резонансный свет с направлением круговой поляризации, противоположным наСос.гавитель 3, Раевская

Редактор М. Келемеш Техред ММоргентал Корректор В. Ципле

Заказ 3927 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государ(ггвенного комитета по изсбретени(!м и открытия:(: при ГКНТ СССР

1 1 1{3 35 Мос» Ба >Г-35 Раушская наб 4/5

ПрОИЗводСТБанно издательСкий кОМОИ!Чс!Т I!aтант,, Ух<ГGPcp. (/, I. ГзГаоина. 10! правлению закрутки спирали полимера. { {опадая На Г(ОГлощающую ячеЙКУ, сБит Осуща" ствляет в ней псляризацию атомных спинов.

Если спектральная лампа излучает свет на двух длинах волн 11 и 3;! (как.,например, в случае атомов щелочных металлов), то эфф9кт получения кругое(ой Г!оляр(13(11(ии для каждой иэ ДВух линий излучаниЯ достиГается постановкой двух последовательно расположенных подложек с ЖКП светофильтра, причем шаг ПР спирали ка(ждого из них огВечает услОВию пР1 = Л1 и ОР2 = kg . В этом случае при прохождении света через подобную сборку вначале Обеспечивается получение циркулярной пс!!1яризации свата для составляющей излучения на длине волны 4 (вторая составляющая г(ри этом на Бзаимэдействуе со спиральной структурой первого ЖКП, так как для нее.4 A Г(Р1). Затем аналогично осуществляется процесс и (!1учения циркулярной поляризации сееТа»а длине волны А2 в спиральной структуре второго ЖКП. Таким образом, На выходе сборки получается свет, поляризованный круговым образом для обеих г!иний излучения лампы, При паДении этОГО свата на погло(цающуФ ячейку В ней Осуществляется поляризация атомных спинов, Значительно (более чем на порядок) увеличения отношения сигнал/шум, а следомтельно, чуВстВительности и тО (ноетM магнитометра можно достичь, если В r(pe слагаемой конструкции светофильтра каждую из длин Волн Д1 и,12 Вьн(ол IMTb Ha основе ЖКП, но со взаимно противоположными напрс!Влениями закру — êè с((иралей. В . этом случае свет на выходе светофильтра будет представлять собой излучение дублетаа со взаимнО протиВОположными напр&В" лениЯми круГОВОЙ Ilоляризации. При падении этого излучения на поглощающую ячейку в най осуществляется оптическая ориантаци(! атомов, которая при возбуждении резОнанса обеспе IMBaeT На Выходе фо

5 топриемника сигналь:, Г(ропорционгльные

1+R. Поскольку в реальных условиях эксплуатации лампы обычно 8=1,1, то выигрыш в величина отношения сигнал/шум Б этом

СЛУЧВЕ буДат П peЕ,ь! !!: ЗТЬ В6Л ИЧИНУ

1Q 1 +Я ч

1 — и 1(!

=10, где {=(-- отношение интенсивности компоненты =Be.го на длине волны

4 к интенсивности компоненты на длине

ВОЛНЫ Л.1.

{5 Формула изобретения

СВЕТ(((ЬИ Л ЬТР l= Il ((К с а Рто ОГО Ма Г нитомет ра с Оптичас кой H BKa (кОЙ, и редставля ющей собой интерференционно-поляризационную cGopK// из К злеман20 тов, rpe К=1,2,(-(астроонну(o на длины волн накачки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь на Отражение и поглощение, а также увеличения стабильности оптических характеристик в широком интервале температур, интерферен ционнополяризац1!Онная соорка из К зле 46HTQB ВыГlолнена На основе жидкокристаллических полимеров холесчеричаского ..ипа, имеющих спира,,ьную структуру с шагом спиралей удовлетворя Ощи! Усл вию

r1P ;== АI M п .,(= М, ГД8 fl показа Гег{ь преломления;

Р1, Р2 — шаги спирали соответственно

f1epBQ! о и второго жиг(кокристалл(1чаского поляризатора, А1, kE — длины вол s оптической накачки квантового магнитоматра, 2. Сва-Гофильтр r(o п.1, о т л и ч а юшийся тем, что нап .завланиа спиральной

qO структуры пары жидкокри.".таллических noilИМЕРОВ ВЗBMMH I I ItjOT(BGF ОЛОЖ! О.