Устройство для анализа поляризациисвета

Устройство для анализа поляризациисвета

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

И 3 О Б P Е Т Е Н И Я >830142

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено . 200779 (21) 2800543/13-25 (5 )М Кп

3 с присоединением заявки К9 (23) Приоритет

G 01 J 4/00

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 1505.81, Бюллетень Ко 18

Дата опубликования описания 15.05.81 (53) УДК535.8 (088. 8 ) (72) Автор изобретения

У. В. Хангильдин (73) Заявитель

Институт космических исследований АН С СР (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ПОЛЯРИЗАЦИИ

СВЕТЛ

Изобретение относится к оптическому приборостроению и используется как анализатор и преобразователь поляризации света преимущественно в фотоэлектрических поляриметрах для полного анализа произвольно поляризованного света, например в так называемых стоксметрах.

Известны устройства для полного анализа поляризации, позволяющие определять степень поляризации, полную интенсивность, азимут и эллиптичность эллипса поляризации света или эквивалентные величины — все параметры Стокса (1) . 15

Недостатком указанных устройств является их непригодность для анализа быстрых изменений поляризации иэ-за необходимости в ходе анализа механически менять взаимную ориента- 20 цию осей компенсатора и поляризатора или последовательно вводить в исследуемый луч фильтры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является устройство, содержащее четвертьволновую пластинку и линейный поляризатор/

Последовательная регистрация величины интенсивности света после четверть- 30 волновой пластинки и поляризатора ,при различных значениях угла поворо- та четветьволновой пластинки дает полную информацию о поляризации (2).

Недостатки устройства - необходимость механических поворотов четвертьволновой пластинки, что ограничивает применение устройства при анализе быстрых процессов,и непригодность устройства для применения совместно с многоэлементными приемниками.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности анализа поляризации света.

Для достижения указанной цели в устройстве, содержащем четвертьволновую пластинку и линейный поляризатор, четвертьволновая пластинка выполнена из секторных элементов с радиальным направлением оптических осей и установлена неподвижно относительно линейного поляризатора.

На фиг. 1 представлено устррйство для анализа поляризации света, на фиг. 2 - блок-схема поляриметра для полного анализа. поляризации (пример применения устройства).

Устройство для анализа поляриза« ции света состоит иэ радиальной четвертьволновой пластинки 1 (штри830142

Формула из обрете ния

1 ховка условно показывает направление оптических осей) и линейного поляризатора 2 (штриховкой показано направление плоскости пропускания поляризатора), расположенных последовательно (фиг., 1), фотоприемника 3, усилителя 4, опорного генератора 5, блока 6 регистрации парамет ров Стокса I, Q, U, Ч на четыре канала.

Устройство работает следующим образ ом.

Четвертьволновая пластинка 1 с поляризатором 2 вводится в исследуемое световое поле соосно и перпендикулярно лучу, при этом радиальная четвертьволновая пластинка направлена на источник света, На выходе поля-ризатора состояние поляризации света преобразуется в распределение интенсивности по его площади. Для любой малой площади интенсивность на 20 выходе определяется последовательным действием четвертьволновой пластин" ки и поляризатора, повернутых относительно друг друга осями на некоторый угол . В данном случае угол просто центральный угол, азимут рассматриваеМой площадки. Имея в виду, что этот угол соответствует углу поворота четвертьволновой пластинки в устройстве „ содержащем четвертьволновую пластинку и поляризатор, для распределения интенсивности после фильтра получается известное выражение

0(Ч) =C, (3+ g-9а2Я+ ф(сс54 + ф9 И4 135

Это представление можно получить перемножением матриц Мюллера для фазовой пластинки и поляризатора. Распределение интенсивности по площадке обладает осевой симметрией и периодичностью по азимутальному углу. 40

При использовании устройства в фотоэлектрических поляриметрах искомые параметры I, Q, U, V выделяются и регистрируются с применением электрических фильтров на втОрую и четвертую гармоники синхронного детектирования при одновременной регистрации постояннойй составляющей си гнала. Распределение интенсивности считывается при круговом сканировании фотоприемника

Э стройство может быть изготовлено из известных анизотропных материалов

Например, радиальная четвертьволновая пластинка из готавливается из пленки поливинилового спирта нагреванием и симметричным растяжением, а однородный поляризатор изготовлен из поляроидной пленки.

Предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известными исключить механически подвижные части, создать с использованием устройства полностью электронные поляриметры полного анализа для регистрации быстрых изменений поляризации света за время 10 с вместо 10 З с, а также находит более широкое применение, например, для визуальных наблюдений поляриз ации, так как пропускание его для линейной, эллиптической и круговой поляризации меняет ся по прост ому пери оди ч ес кому закону в Зависимости от одного угла отсчета.

Устройство для анализа поляризации света, содержащее четвертьволновую пластинку и линейный поляризатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, четвертьволновая пластинка выполнена из секторных элементов с радиальным направлением оптических осей и установлена неподвижно относительно линейного поляризатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шерклифф У, Поляризованный свет. И., "Кир", 1965, с. 35.

2. Железняков В.В. Pадиоизлучение

Солнца и планет . М., "Наука", 1964, с. 54-57 (прототип), 830142 и и

Составитель Н. Бастанова

Редактор Л. Копецкая Техред М. Коштура Корректор М. Демчук

3акаэ 370 3/78 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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