Способ визуализации поляризацион-ных об'ектов

Способ визуализации поляризацион-ных об'ектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«гг819789

Сонвз Советскик

Сецналнстнческик т"еслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИИЛЬСТВУ (6$) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01,06.79 (2! } 2774516/18-25, с присоединением заявки Но (23) Г}риорнтет. (зцм. к.з

G 03 H 1/04

Государственный коинтет

СССР яо делам мзобретеммй н откритнй

М) ЮК 772. 99 (088. 8) Опубликовано 0704,81. Бюллетень И9 13

Дата аетубликовамия описания 10.04,81 (72) Авторы изобретения

Л.В. Никитин, И.А. Паньшин и Е.A. Подпалый

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Ырдсногб -ЗиеФйни институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ

У О ГДЕ КТО В.Изобретение относится к гологра- фии и может быть применено для исследования доменной структуры ферромагнитных и сегнетоэлектрических объектов произвольной формы. Известен магнитооптический способ наблюдения доменной структуры, основанный на регистрации угла поворота плоскости поляризации или интенсивности электромагнитноо волны, отраженной от исследуемого объекта (11.

Недост аток этого способ а з акЫ чается в специальной подготовке поверхности (изготовленне шлифа).Это не позволяет испольэовать способ для исследования реальных объектов произвольной формы с диффузно отражающей поверхностью.

Известны голографические методы визуализации поляризационных объектов, основанные на регистрации угла поворота. плоскости поляризации линейно-поляризованной предметной волны, взаимодействующей с доменной структурой, причем исходная электромагнитная волна расщепляется на два когерентных пучка-предметный и опорный. Отраженный предметный и опорный пучки направляют на регистратор, зайиеывают голограмму и восстанавливают ее f2).

Однако эти методы имеют малую чувствительность, поэтому их не применяют для исследования ферромагне- . тиков, поляриэационные эффекты иа которых малы.

Цель изобретения — повьааение

10 чувствительности способа..

Для этого в способе визуализации поляризационных объектов, заключающемся в формироьании линейно-поляризованных предметной и опоркой волн,.

t5 орнентированиьяс взаимно перпендикулярно, записи голограммы на регистрирующий элемент и восстановлении изображения, из предметной вОлиы выделяют компоненту,.нормальную к пер20 воначальному положению волны, изменяют угол вьщелеиной компоненты и опорной волны на угол поворота плос- кости поляризации для данного объекта, после чего интенсивность.опорного

25 пучка уменьшают до интенсивности пред метного пучка, падающего на регистрирующий элемент, и записывают голограмму.

На фиг. 1 изображена векторная

30 диаграмма; на фиг. 2 - структурная

819789 схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Исходная электромагнитная волна расщепляется на два линейно-поляризованных когерентных пучка — предметный и опорныйэ Исследуемый объект облучается предметным пучком, который, отразившись или пройдя через объект, регистрирует доменную структуру в виде изменения угла поворота плоскости поляризации. Знак и величина угла поворота плоскости поляризации зависят от взаимного расположения векторов поляризации намагниченности домена.

Домены с разным направлением намагниченности вызывают два различных поворота плоскости поляризации линейно-поляризованной предметной волны на углы d. и — 4 (фиг. 1,а). Так как величина угла а4 мала, анализатор и плоскость поляризации опорного пуч- 20 ка выставляют перпендикулярно плоскости поляризации предметного пучка, падающего на объект. Затем поляризатор предметного пучка поворачивают на угол Ы, что вызывает максимальный контраст между доменами с разным направлением намагниченности, поскольку пучок света, отраженный от доменов с одним иэ направлений намагниченности, полностью гасится ана- З0 лизатором. Свет, прошедший через ана-. лизатор, состоит из пучка света, пришедшего от доменов, плоскость поляризации при отражении от которых не совпадает с направлением анализатора, т.е. света, несущего информацию о доменной структуре, и фонового пуч ка света, связанного с поляризационными характеристиками анализатора.

Угол 2 А мал, как и интенсивность прошедшего через анализатор света, 40 поэтому интенсивность опорного пучка уменьшают до интенсивности пучка, прошедшего через анализатор (фиг. 1,б).

В образовании голограммы участвует только свет, несущий информацию о 4 доменной структуре, так как свет, связанный с поляризационными харак- теристиками анализатора, имеет плоскость поляризации, перпендикулярную плоскости поляризации опорного пучка. 0

Таким образом повышают чувствительность, поскольку первичная полезная информация о доменной структуре выделяется на фоне полной интенсивности предметного пучка с помощью анализатора. Последний отсекает полную интенсивность предметного пучка.

Визуализация магнитной доменной структуры на этом этапе определяется характеристиками поляризатора. Вторичная полезная информация выделяется <0 при записи голограммы, так как не несущая информацию часть предметного пучка, пропущенная анализатором, не участвует в образовании голограммы °

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит лазер 1, расщепитель 2, поляризатор 3, объект 4, анализатор 5, поляризатор 6, регистратор 7, блок визуализации 8, регулятор интенсивности 9, предметную волну в, опорную волгу r.

Электромагнитная волна лазера 1 расщепляется расщепителем 2 на два линейно-поляризованных пучка — предметный и опорный. Поляризаторами 3 и б выставляется взаимно перпендикулярная ориентация плоскостей поляризации опорного и предметного падающих на объект пучков. Анализатор 5 устанавливается параллельно поляризатору 6. Отраженный от объекта 4 предметный пучок содержит информацию о доменной структуре объекта в виде изменения пространственной ориента- ции плоскости поляризации этого пучка. Так как изменения в ориентации незначительны (эффекты Керра и Фарадея), то вводится регулятор интенсивности 9 опорного пучка. Регистратор 7 фиксирует полученную голограмму, которая затем восстанавливается с помощью блока визуализации, Предлагаемый способ визуализации поляризационных объектов позволяет наблюдать доменную структуру в виде распределения участков с разной яркостью. Способ открывает возможность изучения промышленных устройств, например носителей информации, трансформаторов и т.д. без нарушения их целостности при работе. Кроме того, способ может быть использован при контроле готовой промышленной прол кции.

Формула изобретения

Способ визуализации поляризационных объектов, заключающийся в формировании линейно-поляризованных предметной и опорной волн, ориентированных взаимно перпендикулярно, записи голограммы на регистрирующий элемент и восстановлении иэображения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности способа, из предметной волны выделяют компоненту, нормальную к первоначальному положению волны, изменяют угол выделенной компоненты и опорной. волны на угол поворота плоскости поляризации для данного объекта, после чего интенсивность опорного пучка уменьшают до интенсивности предметного пучка, падающего на регистрирующий элемент, и записывают голограмму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Суху Р. Магнитные тонкие пленки. М., Мир, 1967, с. 58.

2. Дерюгин И.A. и др. Материалы

1Ч Всесоюзной школы по голографии.

Л., 1973, с. 77-93 (прототип).

819789 феалмалуор

Полл

Составитель Е. Артамонова

Редактор И. Стрельникова Техред T.Ìàòî÷êà, Корректор Г. Назарова

Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. деяам изобретений и открытий

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

Заказ 1384/27

Филиал ППП ."Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

puzemор лродюо люков иу ма

Поляризатор лро&ютюооо пучка