Узкополосный отражающий интерференционный светофильтр

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к интерференционным оптическим светофильтрам. Светофильтр представляет собой треугольную равнобедренную призму 1 с нанесенным на ее равных гранях интерференционным отражающим покрытием 2. Отражающее интерференционное покрытие 2 представляет собой систему чередующихся прозрачных и полупрозрачных слоев, удовлетворяющих соотношению 2NDCOS(β/2) = λ, где N - показатель преломления прозрачных слоев

D - их толщина

λ - длина волны фильтруемого света

β - угол между равными гранями призмы. Наличие двух отражающих поверхностей приводит к эквивалентности условий отражения на обеих поверхностях, что позволяет повысить точность селекции фильтруемого света 4 не только по длине волны, но и по углу падения. Устройство таким образом может работать в неколлимированном свете. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 02 В 5/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (а з к.2 и (21) 4159 1 19/10 (22) 12.12,86 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (71) Сибирский физико-технический институт им.В.Д.Кузнецова при Томском государственном университете им. В.В.Куйбышева (72) А.А.Елисеев и О.B.Ðàaoäèíà (53) 535.813(088.8) (56) Голдина Н.Д., Троицкий Ю.В. Узкополосные фильтры в отраженном свете. — Опт. и спектр, 1976, 40, t4 5, с.935 — 938.

Борн M., Вольф 3. Основы оптики. — М:

Наука, 1973, с.318 и далее. (54) УЗКОПОЛОСНЫЙ ОТРАЖАЮЩИЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЪ|Й СВЕТОФИЛЬТР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к интерференционным оптическим светофильтрам.

Светофильтр представляет собой треуголь„„5U„„1674038 А1 ну с равнобедренную призму 1 с нанесенным на ее равных гранях интерференцион-. ным отражающим покрытием 2.

Отражающее интерференционное покрытие 2 представляет собой систему чередующихся прозрачных и полупрозрачных слоев, удовлетворяющих соотношению

2пбсозф /2)=1, где и — показатель преломления прозрачных слоев; с| — их толщина;

Х вЂ” длина волны фильтруемого света;

P — угол между равными гранями призмы.

Наличие двух отражающих поверхностей приводит к эквивалентности условий отражения на обеих поверхностях, что позволяет повысить точность селекции фильтруемого света 4 не только по длине волны, но и по углу падения. Устройство таким образом может работать в неколлимированном свете. 1 ил.

1674038

Составитель H. Погосов

Редактор С. Никитина Техред Ч.Моргентап Корректор O.Êðàâöîâà

Заказ 2918 Гира»к 326 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-иэдатепьский комбина "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к интерференционным оптическим фильтрам.

Целью изобретения является повышение точности селекции Заданной длины воп- 5 ны и угла падения отражаемого света, На чертеже представлена схема отражающего интерференционного светофильтра.

На схеме показаны приама 1 из стекла, 10 кварца или другого прозрачного материала; система 2 прозрачных и полупрозрачных зк видистантных слоев; падающий луч 3 белого света; выходящий луч 4 монохроматического света; монохромати- 15 ческий луч 5, испытавший отражение только от одной системы слоев; pi — угол падения света на фильтр; рг — угол выхода света из фильтра; ф, ф »г — углы преломления; 8 угол между равными гранями призмы; 20 а,а —;ния света на 1-е и 2-е отражающие интерференционные покрытия.

При падении луча света 3 на грань АС призмы 1 свет преломляется, проходит че- 25 рез призму и падает на 1-е покрытие под углом c> . Отраженные от системы полу прозрачных слоев лучи. интврферируют, в результате чего под этим же углом от 1-ro покрытия отражается луч 5, имеющий длину 30 волки,4, равную разности хода лучей, отраженных от соседних полупрозрачных слоев (главный максимум интерференции):

k . =2дпсоз а . (1)

Свет с длиной волны А1 (луч 5) падает на 35 вторую систему слоев, для которой справедливо условие максимума интерференции:

Й =2dncos аг. (2)

Луч 5- испытывает отражение только в том случае, если it< =Ар =-:А, что возможно " лишь при равенстве углов c> =- а = а (соотношение (1) и (2)). При равнобедренности призмы СВА это веде к равенству углов ф =:ф =ф», p> =pg =: » Рассматривая треугольники, образованные лучами и гранями призмы, получаем а =/3/2, (3)

9 =P-90 . (Ч

Иэ соотношения (4) и закона преломления света следует: sin у»о =псоз (5)

А из соотношения (3) и (1) получаем 4=2 посоз(р/2). (6)

Если не выполняется условие

А =k и р = уЪ, отражения света от светофильтра не происходит, Таким образом, при падении на светофильтр неколлимированного пучка света отражение испытывает только луч, идущий под углом р>, и выйдет он из фильтра под углом -ф . Это означает, что светофильтр может работать при неколлимированном падающем свете и является не только фильтрующим по длинам волн, но и коллимирующим устройством.

При выходе из светофильтра луч может испытать полное внутреннее отражение, если угол ф удовлетворяет условию з!и /p/> 1/и. (7)

Учитывая соотношение (4), получаем границы возможных значений угла Р, при которых полного внутреннего отражения не происходит:

90 - — arcsin(1/n) < j3 < 90 +arcsin(1! п).

Формула изобретения

Узкополосный отражающий интерференционный светофильтр, содержащий подложку с нанесенным на нее отражающим интерференционным покрытием в виде чередующихся диэлектрических слоев, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности селекции длины волны А и угла падения фильтруемого света, подложка выполнена из оптически прозрачного материала в виде равнобедренной треугольной призмы, а отражающее интерференционное покрытие выполнено в виде чередующихся прозрачных и полупрозрачных слоев, при этом показатель преломления прозрачных слоев и и расстояние d между полупрозрачными слоями удовлетворяют соотношению:

2ndcos(P/2)=ii где А — длина волны отраженного света;

P — угол между равными гранями подЛОЖКИ.