Фазосдвигающее устройство

 

Изобретение относится к области оптического приборостроения, к элементам поляризационной оптики, предназначенным для поеобразования состояния поляризации излучения. Цель изобретения - увеличение линейной апертуры, повышение технологичности и снижение себестоимости. Для этого осуществляют применение диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве фазосдвигакяцего устройства (ФЭУ). Изменение сдвига фаз и состояния поляризации на выходе ФЗУ осуществляется изменением угла падения излучения. Эллиптичность поляризации выходного изменяется углом наклона вектора поляризации исходного излучения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения пучка. 2 ил. с S Ко и 4 о:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU, 1244607 А1 (51)4 G 02 В 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

re ЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИй И ОТНР ТИй (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1! 1

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 3823228/24-10 (22) 13. 12. 84 (46) 15.07 ° 86. Бюл. 0 26 (72) Л.А.Жданова, Н.М.Дричко, В.Е.Яшин, В.А.Серебряков, Л.Н.Сомс и О.В.Любомудров (53) 539.514.9(088.8) (56) Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М,: Наука, 1970, с. 76.

Калитеевский Н.И. Волновая оптика.

: М.: Наука, 1971, с. 172. (54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области оптического приборостроения, к элементам поляриэационной оптики, предназначенным для поеобраэования состояния поляризации излучения. Цель изобретения — увеличение линейной апертуры, повышение технологичности и снижение себестоимости. Для этого осуществляют применение диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве фазосдвигающего устройства (ФЭУ). Изменение сдвига фаз и состояния поляризации на выходе ФЗУ осуществляется изменением угла падения излучения. Эллиптичность поляризации выходного излучения изменяется углом наклона вектора поляризации исходного излучения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения пучка. 2 ил.

1244607. Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к элементам поляризационной оптики, предназначенным для преобразования состояния поляризации излучения.

Цель изобретения — увеличение линейной апертуры, повышение тЕхнологичности и снижение себестоимости.

На фиг. 1 в качестве примера показано изменение значений разности (Ьф l фаз и коэффициентов Т> и Тр пропускания интерференционного поляризатора пластинчатого типа в зависимости от угла в падения излучения, на фиг. 2 — зависимость разности и фаэ и коэффициентов Т и ТР пропускания диэлектрического поляризатора призменного типа от приведенной длины волны падающего излучения P,/7j.

Диэлектрический интенференционный поляризатор представляет собой оптически прозрачную подложку из изотропного материала (например, стекла) с показателем »и преломления с нанесенным на нее многослойным интерференционным покрытием — системой N чередующихся слоев с высоким (ь и низким (ц показателями преломления оптической толщиной 1 4 . При определенном угле (падения излучения с заданной длиной волны в результате многократного отражения усиливается разница между коэффициентами

S и р пропускания (отражения) — составляющих поляризации и система работает как поляризатор.

Достижение цели стало возможным благодаря неочевидной зависимости сдвига фаз между Б и р — составляющими и коэффициентов Т5 и Т> пропускания от угла падения (или длины волны) излучения.

Расчетные характеристики этих за висимостей для диэлектрических интерференционных поляризаторов пластинчатого и призменного типов приведены на фиг. 1 и 2. Расчеты для четвертьволновых отражаюших систем типа (ВН)1 В проводились на ЭВМ БЭСМ-6 по программе, составленной на основе рекуррентных формул Власова А.Г.

Иэ фиг. 1 (в данном случае л =

1,52; «(ь = 1,92; ц = 1,45; », 0,25Я И = 25) видно, что при угле падения (л = 56,4 система работает как поляризатор, При изменении значений угла < и в некотором диапазоне каждому определенному значению

45Изменение сдвига фаз и состояния поляризации на выходе фазосдвигающего устройства осуществлялось изме-, нением угла падения излучения, Эллиптичность поляризации выходного излучения также могла изменяться углом

5Î наклона вектора поляризации исходного излучения в плоскости, перпендикулярнои направлению распространения пучка. Тем самым изменялось соотношение М и Р составляющих поляризации, » значит и состояние поляризации излучення на выходе фазосдвигающего устройства„ Описанными способами на выходе фазосдвигающего устройства

3О

40 его соответствует вполне определенное, значение 1 между S и р — поляризованными составляющими. Например, при

О угле и =: 48 сдвиг фаз равен Y/2 и система работает как четвертьволновая пластинка, а при угле падения

38,,4 сдвиг фаз .равенн /4 и т,д.

Из фиг. 2 (здесь ln = 1,67; ks — 2,3, l í = 1,38; < n

1,5 („,, N = 15) следует, что система работает как поляризатор для длин волн, а / g (1,04, а для других длин волн обеспечивает широкий предел изменения (от 0 до 180 ) разности фаз. Так, на длине волны Я„/ = 1,05 система работает как четвертьволновая пластинка (Ь К = /2), а на длине волны iL, /3 = 1,066 — как полуволновая лластинка (Й f = % ) при сохранении в обоих случаях высоких значений Т„ и Т > (расчеты приведены без учета нормального отражения на выходных гранях призм).

Пример, Диэлектрические покрытия на длину волны 1064 нм выполнялись ва основе тугоплавких окислов циркония и кремния методом электронно-лучевого испарения в вакууме.

Работа диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве фазосдвигающего устройства проверялась экспериментально при использова- нии непрерывного лазера на иттрийалюминиевом гранате с неодимом, работающем,на длине волны 1064 нм. Исследова.;ись 19-ти и 25-ти слойные поляризаторы, рабочие углы которых

О о составляли 56 и 43 соответственно.

При углах падения 67 и 36 30 соответо d ственно они вносили сдвиг фаэ в 1/4 длины волны и выполняли функцию четвертьволновой кристаллической пластинки или ромб» Френеля, преобразуя линейную

; входную поляризацию в круговую выходную, 1244607

gg/ Т%

У 10

Ю/2

57, 4 Oру, gpcAR

41,4

37,4

-53,4 фие.1

/г7 т,%

100

Я /2

1 07 Я /У

10б

Фиу. 2

Составитель В.Кравченко

Техред И.Попович Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н.Слободяник

Заказ 3911/49

Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4. ъ получена эллиптическая поляризация с

: соотношением осей эллипса от 0 до 1 (произвольное заданное состояние эллиптической поляризации от линейной до круговой). формула из о бр етения

Применение диэлектрического интерференционного поляризатора в качестве фазосдвигающего устройства.