Устройство для поверки стоксполяриметров

Устройство для поверки стоксполяриметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ..

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик (n>765670.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 141178 (21) 2688243/18-25 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 230980. Бюллетень Но 35

Дата опубликования описания 250980 (51)M. Кл 3

G 01 3 4/00

Государственный комитет ссср по лелам изобретений и откр ыти и (53) УДК 535. 568. 1 (088.8) (72) Автор изобретения

А. И. Пеньковский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ СТОКС-ПОЛЯРИМЕТРОВ

Изобретение относится к оптическому приборостроению,а именно — к поляризационным приборам, и предназначено для проверки и настройки Стокс-поляриметров, измеряющих все четыре парамет 5 ра стокса.

Известны устройства для контролируемо;о изменения лишь некоторых отдельных параметров вектора Стокса, который характеризует направляемый на по-1р веряемый поляриметр свет (1) .

Наиболее близким техническим решением является осветитель с регулируемой степенью поляризации света (2).

Он содержит эталонный источник бе-15 лого света, коллиматор, уэкополочный светофильтр с спектральной функци-ей пропускания гауссовой формы, поляризационный фильтр, преобразователи состояния поляризации света, один иэ которых в виде двух фазовых пластин с взаимной ориентацией осей под углом +45 установлен неподвижно перед поляризационным фильтром, а два других в виде отдельных фазовых пластин 25 вырезанных параллельно оптической оси, установлены последовательно после поляриэационного фильтра с возможностью вращения как совместно с ним, так и один относительно другого. 30

Известный осветитель позволяет получать постоянный по интенсивности световой поток с регулируемой от 0 до

100% степенью поляризации Р света и с регулируемым азимутом преимущественной поляризации света

Недостатком его является отсутствие средств для контролируемого изменения первого и четвертого параметров

Стокса, т.е. интенсивности света и величины циркуляции S поляризованной составлякщей частично поляризованного света.

Цель изобретения — обеспечение контролируемого и независимого изменения любого иэ четырех параметров Стокса, характеризующих состояние поляризации света, направляеьюго на испытуемый

Стокс-поляриметр.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем эталонный источник света, коллиматор, светофильтр с спектральной функцией пропускания гауссовой формы, поляризационный фильтр, преобразователи состояния поляризации света в виде отдельных фазовых пластин, установленных до и йосле поляризационного фильтра, непосредственно перед поляризационным фильтром установлен с возможностью

765670 контролируемого вращения дополнитель. ный поляризационный фильтр, а последняя фазовая пластинка выполнена такой толщины, что она создает сдвиг фаз /2 для лучей длины волны Ар, совпадающей с максимумом спектральнбй функции пропускания светофильт5 ра.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит эталонный источник, например, белого света 1, коллиматор

2, узкополосный светофильтр 3 с спектральной функцией fu(il) гауссовой формы, поляризационный фильтр 4 с лимбом

5 для контроля азимута 9 его пропускания, за которым установлен с воэможностью вращения преобразователь состояния поляризации в виде плоскопараллельной двулучепреломлякщей фазовой пластинки б толщиной d например,из одноосного кристалла с двойным 20 преломлением (n -по). Оптическая ось пластинки б лежйт в ее плоскости с азимутом са, для контроля которого совместно с пластинкой б укреплен лимб 7. 25

Перед поляризатором 4 установлен неподвижно второй преобразователь состояния поляризации света в виде двун одинаковых по толщине dZ = ïëoñêoïàðàäлельных двулучепреломляющих фазовых пластинок 8 и 9, оптические оси ко-. торых параллельны их плоскостям и о составляют между собой угол +45 . Пластинки б, 8 и 9 создают большой сдвиг фаз между компонентами поляризован- 3 ного света на каждой отдельной длине волны внутри спектральной функции р (А) согласно формулы о = 2 1 (n

"0) di Z /Л4

Толщина d< фазовых пластинок преобразователей состояния поляриза- 40 ции света удовлетворяют неравенству

2 Л t S9 ьА(п -по) Рп где макс — длина волны света, при которой достигается максимальное пропускание фильтра 3

b 1 — полоса пропускания филь. тра 3 на уровне 0.5 мак- 0 симального пропускания; (пе-n„) — величина двойного лучепреломпения фазовых пластин; р степень поляризации вк света, падающего на рассматриваемый преобразователь состояния поляризации света;

Р„с 0,001 — допустимая паразитная степень поляризации Щ света на выходе рассматриваемого преобразователя.

Непосредственно перед поляризационным фильтром 4 на его оправе уста- д новлен с возможностью контролируемого вращения на любой угол дополнительный поляризационный фильтр 10 с лимбом 11.

После фазовой пластинки б установлена с воэможностью контролируемого поворота на угол (p еще одна фазовая пластинка 12 толщиной d>, создающая сдвиг фаз точно ) /2 для лучей длины волны Яо, совпадающей с максимумом спектральной функции пропускания светофильтра 3. Совместно с фазовой четъертьволновой пластинкой 12 закрепленлимб 13.

Оправы поляризационных фильтров 4 и 10 и фазовых пластин б и 12 снабжены фиксаторами 14 — 17, с помощью которых можно фиксировать соответственно элементы оптики 4, 6, 10, 12 один относительно другого и относительно корпуса устройства.

Устройство для поверки Стокс-поляриметром работает следукщим образом.

Световой поток от эталонного источника белого света 1 коллимируется коллиматором 2, проходит последовательно светофильтр 3, фазовые пластинки 8 и

9, поляризационные фильтры 10 и 4,фаэовые пластинки б и 12 и направляется на испытуемый поляриметр.

Интенсивность света.на выходе осветителя зависит лишь от взаимного поворота поляризационных фильтров 10, 4 относительно друг друга. Азимут преимущественной поляризации пропорционален азимуту "быстрой" оси четвертьволновой пластинки.12. Величина эллиптичности И зависит только от взаимного поворота фазовой пластинки б и четвертьволновой пластинки 12, а степень поляризации — от взаимного поворота поляризационного фильтра 4 относительно фаэовой пластинки 6.

Таким образом, путем контролируемого по лимбам 5, 7, 11 и 13 поворота соответствующих элементов оптики 10, 4, б и 12 можно направлять на испытуемый или поверяемый Стокс-поляриметр свет с любым контролируемым состоянием поляризации, т.е. свет с регулированием в любых пределах как отдельных параметров Стокса, так и их комбинаций, чего нельзя сделать с помощью известных устройств.

Для удобства работы с устройством нулевым положением элементов 10, 4, 6 и 12 и соответственно. лимбов 11, 5, 7 и 13 принято такое, при котором

"быстрые" оси пластинок б и 12 совпадают с горизонтом {осью OX устройстBR)q плоскость пропускания поляризационного фильтра 4 составляет угол

+45, а поляриэационного фильтра 10 соответственно -45 . В нулевом положении элементов оптики на выходе устройства свет характеризуется нулевым значением всех параметров Стокса.

Предлагаемое устройство простое в наладке и в,. работе, не требует .спе-

765670

Формула изобретения

Ю ll f7

Составитель Н. Бастанова

Техред El. Граб Корректор, О. Ковинская

Редактор A- Бер

Заказ 6494/39

Тираж 713

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 циальной подготовки. Оно может найти широкое применение в оптическом приборостроении не только для настройки и поверки Стокс-поляриметров, но также для настройки и поверки фотополяриметров, изменяющих интенсивность Э и степень поляризации Р света, и как универсальный осветитель для проведения исследований рассеяния и отражения света различными веществами.

Устройство для поверки Стокс-поляриметров, содержащее эталонный источник, например, белого света, коллиматор, узкополосный светофильтр с 15 спектральной функцией пропускания гауссовой формы, поляризационный фильтр, преобразователи состояния поляризации света, один из которых в виде двух фазовых пластин с взаимной 20 ориентацией осей под углом 45 установлен неподвижно перед поляризационным фильтром, а два других в ниде отдельных фазовых пластин, выреэанных параллельно оптической оси, установлены последовательно после поляризационного фильтра с возможностью вращения как совместно с ним, так и относительно друг друга, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения контролируемого и независимого изменения любого из четырех параметров Стокса света, направляемого на испытуемый Стокс-поляриметр, непосредственно перед поляризационным фильтром на его оправе установлен с возможностью KGHTpoJIHpyeMdro враще ния дополнительный поляризационный фильтр, а последняя фазовая пластинка выполнена такой толщины, что она создает сдвиг фаз н /2 для лучей длины волны „, совпадакиаей с максимумом спектральной функции пропускания светофильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал прикладной спектроскопии, том ХХ, 1974, с. 338 †3.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2531277, кл. G 01 3 4/00, 18.10.77.