Регулятор интенсивности рассеяния света

(19 4(51) С 02 В 11/10 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН втававамт аввдвтвльатвт 21) 22) 46) 72)(54) РЕ ГУЛЯ НИЯ СВЕТА (57) Прим Перо в ка ности рас системами ороф ч. 165,19, 916,Волновая с. 202 В. С. (53) (56) В 3,2.19803. оптик 357032/24-1029. 11.8230.03.85. Бюл. В 12И.Н. Либенсон, В, Г.Иакин и С,д, Пудков535.87(088.8)1. РЬуз 1 са 1 Вечасд,1968, р. 755-764.Арр 1 сй Орйсз,ч.р. 2842-2847Калитеевскнй Н,И.,а. И., "Наука", 1971 ТОР ИНТЕНСИВНОСТИ РАССЕ нение резонатора фабриестве регулятора интенсивеяния света оптическимиИзобретение относится к оптикеи может быть использовано, например,при изготовлении высококачественныхзеркал с низким коэффициентом рассеяния света, дифракционных ответвителей, дифракционных решеток с высоким коэффициентом преобразования,при изготовлении зеркал рентгеновского диапазона спектра, для повыше ния лучевой прочности зеркал с много слойными диэлектрическими покрытиямии т.д.Известны технологические решениядля изменения интенсивности рассеяния света на поверхности конденсированных сред, например способ уменьшения интенсивности рассеяния светаметаллическими поверхностями,включающий создание на них гладкогомикрорельефа с малой (порядка 20нескольких Ангстрем) среднеквадратичной высотой шероховатостей Я .Известно также устройство дляувеличения интенсивности направленного светорассеяння, содержащее 25металлическую подложку с выполненной на ее поверхности дифракционнойрешеткой 2,Недостатком этих решений является невозможность эффективного управ- З 0ления интенсивностью светорассеяния, значение которой определяетсямикрогеометрией поверхности тела,сформированной в процессе обработки.Кроме того, черзвычайно сложен итрудоемок процесс получения достаточно гладких поверхностей, имеющиемалые коэффициенты светорассеяния,а также дифракционных решеток с заданным профилем штрихов,40Известы также открытые резонаторы(или интерферрометры) Фабри-Перо,выполненные в виде двух взаимнопараллельных отражающих поверхностей, принцип действия которых основан на интерференции света при егомногократном отражении от этих поверхностей с образованием стоячихволн 3.Резонаторы .Фабри-Перо широкоиспользуются в оптике в качествелазерных резонаторов или для управления коэффициентами пропускания изеркального отражения света оптическими элементами,55Цель изобретения - регулированиеинтенсивности светорассеяния наповерхности конденсированных сред. Поставленная цель достигается применением резонатора Фабри=Перо в качестве регулятора интенсивности рассеяния света оптическими системами. ФДостижение положительного эффекта стало возможным благодаря зависимости интенсивности рассеяния света на реальных поверхностях резонатора фабри-Перо от его параметров (показателя преломления и толщины),Интенсивность и индикатрисса рассеяния света на границе раздела сред (например, на границе воздух - металл) зависят от микрогеометрин поверхности раздела и оптических постоянных контактирующих сред. Интегральная по углам интенсивность рассеяния тем больше, чем выше отражательная способность рассматриваемой поверхности при неизменной микро- геометрии, поскольку при этом большая доля падающего светового потока преобразуется в рассеянное излучение, В то же время экспериментально обнаружено н объяснено теоретически, что при отражении света от слоистой системы, представляющей собой резона. тор Фабри-Перо, реализуется полностью противоположная ситуация: чем выше коэффициент отражения такой системы, тем меньше интенсивность рассеяния и наоборот. Физическая сущность обна. руженного эффекта состоит в том, что в слоистых системах интенсивность рассеянного излучения определяется интерференцией падающего и зеркального компонентов отраженного излучения, многократно переотражающегося от границ системы. Эффективность преобразования падающего излучения в рассеянное повышается, когда электрические поля падающего и зеркально отраженного света синфазны (т.е. складываются), Зто характерно, например, для антиотражающих (просветляющих) интерференционных покрытий с малым коэффициентом отражения. Внутри отражающих покрытий, напротив, соответствующие поля вычитаются, что приводит к понижению интенсивности рассеяния света системой,Таким образом, применение резонатора Фабри-Перо позволяет, в зависимости от его толщины и коэффициента преломления, увеличивать или уменьшать коэффициент рассеяния свега. При этом для получения макси16 Такцм образом, по сравнению с 20 известными техническими решениямииспользование изобретения позволяет .:в широком диапазоне изменять интенсивность рассеяния света на поверхности конденсирования сред без из менения их микрорельефа, допускаетсоздания оптических элементов (в томчисле металлоптики) с низким коэффициентом рассеяния монохроматичес"кого счета, характерным для супергладких поверхностей, и делает возможным создание дифрационных решеток и ответвителей с варьируемымкоэффициентом преобразования. Составитель В. КравченкоРедактор М. Веселова Техред Т.Маточка Корректор О. Тигор Заказ 1562/34 Тираж 526 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,. 4 3 11479 мального рассеяния необходимо реализовать слой, обеспечивающий минимальное отражение, и наоборот. Методика расчета таких слоев широко известна из теории физической оптики. 5Резонатор Фабри-Перо может быть образован интерференционным покрытием, наносимым на рабочую поверх, ность оптического элемента; интерференционной пластиной, на поверх п ность (поверхности) которой наносят,ся рабочие элементы (например, напыляется зеркало или создается,дифракционная решетка); самими рабочими поверхностями оптических элементов 15 и т,д. Положительный эффект может быть достигнут лишь при совершенной технологии нанесения покрытий: покрытие должно быть сплошным, а раз. нотолщинность не превышать (О, 1,0,3) а 4 иП р и м е р. На поверхности медного зеркала создавали резонатор Фабри-Перо путем выращивания окисных пленок различной толщины, Толщина выращенной пленки определялась по значению коэффициента отражения на= 0,63 мкм. Для измерения коэффициента рассеяния на длинах волн 0,63 и 10,6 мкм использова;пся фото- метрический шар: зеркальный компонент отраженного светового потока выводился из шара через специально подобранное отверстие, а рассеянныйсвет попадал на поверхность шара,что позволяло измерять его интенсивность. Измерения показали, чтоинтенсивность рассеяния при образовании на поверхности меди четвертьволновой (антиотражающей) окиснойпленки в 2-2,5 раза превышает соответствующую величину для полуволновой пленки. Значительно больший диапазон изменений коэффициента рассеяния можно получить путем, например,напыления на металл диэлектрическихпленок с высоким показателем преломления (и2-3) в условиях, обеспечивающих неизменность микрогеометрии поверхности металла.