Способ измерения степени поляризации

)9) ) ЯО,)7 5 0 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИИ ГОСУДА ПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(71) Институт полупроводАН Украинской ССР(56) 1. Патент СОИ Р 42кл, 356-117, опублик. 12, Заявка японии Р 5кл. 6 (2) сб. 117 (645),етовой м же же дли ируют первый вменяю ивност олучегармо начени А. Танатарников 670,6708,ичасветоно поляйнойднегоции моамплика наиент ПЕНИи новойичес- твляют ичаю исов,рмони- оложен АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕ П 0 ЛЯРИЗАЦИИ, при ос торого формируют пер монохроматический пу ком диапазоне спектр модуляцию азимута ег ляризации на звуково ориентации среднего кости поляризации мо лом 450 к оси наибол ка образца и азимута до 45 ф, направляют е емый образец и измер первой гармоники фот ч а ю щ и й с я тем, повышения точности и РЕНИЯ СТЕ уществленивый светочок в опта, осущесо плоскости пой частоте при положения плосдуляции под угьшего фотооткликолебаний от 0 го на исследуяют амплитуду отока, о т л ичто, с цельюнадежности измерений, формируют второй свмонохроматический пучок в тодиапазоне спектра, и на тойне волны что и первый, модулего с той же частотой что инаправляют его на .образец, икоэффициент модуляции интенсвторого светового йучка до пния нулевого значения первойники фототока и определяют зкоэффициента модуляции.2. Способ по п. 1, о тлю щ и й с я тем, что первыйвй пучок до модуляции линейризуют, изменяют азимут линеполяризации относительно среположения плоскости поляриэадуляции до обращения в нультуды первой гармоники фототообразце и определяют коэффицмодуляции путем регистрацииазимута,3. Способ по п. 1, о т лю щ и й с я тем, что, с цельследования прозрачных образцизмеряют амплитуду первой гаки фототока в цепи ФЭУ, распного эа образцом.- Рэп Я4у о Изобретение относится к области измерения оптических спектров и их параметров и может быть йспользовано в лабораторных исследованиях и электронной технике.Известен способ измерения степени поляризации, который включает следующие операцииг вращение анализатора, через который проходит пучок частично поляризованного света; направление модулированного пучка на фотодетектор, которйй вырабатывает эдектричЕский сКгиал Фотоотклика; направление двух электрических сигналов на процессоры, выделяющие разность 1-1 и сумму 1+1 подачу электрических сигналов на интеграторы, после которых получают величину степени поляризации21"1 2Однако способ не позволяет с 20 достаточной точность определить значение степени поляризации, поскольку требует раздельного измерения ве личин 1-12 и 1 +1 и последующего их делейия. 25Этот способ может быть реализован с помощью устройства, содержащего вращающийся поляризатор, два микропроцессора и интегратор.Недостатком данного устройства 30 является сложность конструкции, связанная с использованием в качестве процессоров и интегратора сложных электронных схем, что снижает надежность измерений. 35Наиболее близким к изобретению техиическим решением является способ измерения степени поляризации, при осуществлении которого формируют первый световой монохроматичес кий пучок в оптическом диапазоне спектра, осуществляют модуляцию азимута его плоскости поляризации на звуковой частоте при операции среднего положения плоскости поляризации модуляции под углом 45 к оси наибольшего Фотоотклика образца и азимута колебаний от О до 45, направляют его на исследуемый образец и измеряют амплитуду первой гармоники фототока 123. 50,Недостатками известного устройства являнюся невысокие точность и надежность измерений.Целью изобретения является повышение точности и надежности изме рений.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения степени поляризации, при осуществлении которого Формируют первый световой 60 монохроматический пучок в оптическом диапазоне спектРа, осуществляют модуляцию азимута его плоскости поляризации на звуковой частоте при ориентации среднего положения плос 1 кости поляризации модуляции под углом 45 ф к оси наибольшего фотоотклика образца и азимута колебаний от Одо 45 , направляют его на исследуемый образец и измеряют амплитудупервой гармоники Фототока, формируют второй световой монохроматический пучок в том же диапазоне спектра и на той же длине волны, что ипервый, модулируют его с той же частотой, что и первый, направляют егона образец, изменяют коэффициентмодуляции йнтенсивности второго светового пучка до получения нулевогозначения первой гармоники фототокаи определяют значение коэффициентамодуляции, причем первый световойпучок до модуляции линейно поляризуют, изменяют азимут линейной поляризации относительно среднего положения плоскости поляризации модуляции до обращения в нуль первой гармоники фототока на образце и определяют коэффициент модуляции путем регистрации азимута.С целью исследования прозрачныхобразцов измеряют амплитуду первойгармоники фототока в цепи ФЭУ, расположенного эа образцом,Устройство для реализации способа содержит, лампу 1 накаливания(источник излучения),котораясоздает в монохроматоре 2 пучок мо-,нохроматического света в диапазоне0,4-2,5 мкм. Световой поток проходйт через биприэму 3 и разделяетсяна два пучка. Пучок проходит черездеполяризатор - ромб Френеля 4для удаления частичной поляризациии поляриэационный модулятор 5. Последний представляет собой две поляроидные пленки, расположенные .рядом в плоскости, перпендикулярнойк пучку. При вращении двигателяСДс частотой 1200 об/мин рамкаприводится в возвратно-поступательное движение. В результате осущест-вляется прямоугольная модуляцияплоскости поляризации первого пучкана угол 45, Попадая на образец,этот свет возбуждает фототок, первая гармоника которого 1 при ориОентации образца 45 по отношениюк среднему положению модулятораимеет вид где 1 О - величина Фототока на длиневолны АуР - степень поляризации;Я - частота модуляции Второй пучок проходит через плоскопараллельную пластинку б, которав может смещать пучок и амплитудный модулятор 7, синхронизированный по1081434 величины Р и К, имеет зываетвид 1 о 4Составитель В, КотеневРедактор Т, Кугрышева Техред С,Мигунова . Корректор В. Вутяга Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5Заказ 1536/34 Филиал НПП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 частоте и фазе с поляризованным модулятором, В качестве такого модулятора может использоваться вращающий .я диск с прорезями, насаженный на вал того же двигателя СД. Пластинка 6 с помощью микрометрического винта перемещает в йространстве второй пучок, тем самым изменяется глу-: бина модуляции В этого пучка. Попадая на образец, свет второго пучка возбуждает фототок, амплитуда первой 10 гармоники которого определяется выражением11 т 81 о ЯФвСвет обоих пучков фокусируется 15 с помощью линзы 8 на исследуемом образце 9. Для измерения первой гармоники фототока может использоваться схема 10 синхронного детектирования, Величина степени поляризации фототока Р (- )/(+ ),где , 1 - величины фототока при возбуждении светом, поляризованным параллельно и перйендикулярно выделенной оси кристалла, изменяется по значению коэффициейта М:1, при котором амплитуда первой гармоники фототока равна нулю. Для модуляции используемого типа выражение, которое свяВыражение используется для слу,чая Р С О. Если Р э О, то в поляриза" ,ционном модуляторе изменяется фаза кблебаний относительно амплитудного модулятора. Значения коэффициента Ф колибруется по фотоэлектрическому приемнику, тем самым этот коэффициент измеряется в углах поворота пластины 6 или миллйметрах линейного смещения светового пучка в плоскости -прерывателя.Для измерения степени поляризации коэффициента поглощения при малых его значениях используется та же схема., но после образца располагается ФЭУ и измеряется первая гармо- . ника фототока в цеи ФЭУПредлагаемый способ измерения стенки поляризации позволяет повысить точность измерения степени поляризации до 0,1 за счет использования поляризационной модуляции. При этом получается новая информация об исследуемых объектах, например, о мультипольности оптических переходов в спектрах люминЕсценции., 1