Способ определения показателя преломления объекта из оптически прозрачного материала

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛ ИСТИЧЕСН 134509(19 94 С 01 И 21/41 ящяЩч 1% Е ИЗОБРЕТЕНИВИДЕТЕЛЬСТВ У ДЪ%ЛЯО ВТОРСНОМ элементов, тических ретенияи определеДля этоприменяемых всистемах связи олоконно о Целью изо рение обласитут точно является расш ния показател еломлен тю ьство СС 1/41, 19 тво СССР /41, 193 ПОКАЗАТЕ ОПТИЧЕСК ЛЯк измерить исполь динаковых лю преломлепористого ла, испольвок для форплас т изобр ся ре детае еляют ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯПРЕЛОМЛЕНИЯ ОБЬЕКТА ИЗПРОЗРАЧНОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относительной технике и можетзовано для определенияи однородных по показатния областей пластин иэвысококремнеземного стезуемых в качестве загот ования микрооптических го вплотную к пластине устанавливают со стороны освещения ее монохроматическим потоком излучения маску,размер которой а равен размеру областиопределения, а размер элемента рисунка Ь на маск выбран из соотношенияа 4 Ъй 1/Ж, где а - размер слоистой неоднородности оптически прозрачногопористого стекла (а = 0,05 мм) 1 Йразмер маски (И = 10), формируютобъективом резкое и неискаженноеизображение элементов рисунка, перемещают маску по всей поверхности ы и определяют области ение элементов рисунка им и неискаженным, и оп чину смещения объективаБО Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способамопределения показателя преломленияобъектов из оптически прозрачных материалов, широко применяемых в оптическом приборостроении, и может бытьиспользовано для определения одинаковых и однородных по показателю преломления пластин из пористого высококремнеземного стекла, используемыхв качестве заготовок для формирования микроэлементов, применяемых вволоконно-оптических системах связи.Целью изобретения является расширение области применения способа накласс плоскопараллельных пластин изпористого стекла, что необходимо дляопределения на них одинаковых и однородных по показателю преломления 20областей.На чертеже изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа.Устройство для определения показателя преломления объекта из оптически прозрачного материала содержитмонохроматический источник 1 излуче,ния, например лазер типа ЛГс телескопом, маску 2 с рисунком, выполненную в виде плоскопараллельнойпластины, на одну из сторон которойнанесена металлическая пленка с вытравленными в пределах областей заданной Формы (круг, квадрат) штрихами,и расположенную вплотную к исследуемой пластине Зна юстировочном столике 4, микрообъектив 5 и окуляр 6.Размеры Ь элемента рисунка маскивыбирают иэ соотношения а (и (0,1 й, 40где а - размер слоистой неоднородности оптически прозрачного пористого стекла (а =: 0,05 мм);й - размер маски,В частности, для поляризационного 45микроскопа марки МИН, на базе которого может быть собрано данное устройство, при использовании в качестве монохроматического источника лазера модели ЛГ(длина волны 71:=0,63 мкм, диаметр выходного окнаФ = 2 мм), телескопа с увеличениемЧ = 2 , микрообъектива ОМс Ч9 ", фокусным расстоянием- 15,5 мм и диаметром объектива1)= 4 мм при определении показате.оля преломления плоскопараллельныхпластин из пористого высококремнеземного стекла с пористостью я =и и фД 2 - продольное смещение изображения, формируемого объективом, м;толщина пластины из пористого высококремнеземногостекла в области определегде ния, м;и - показатель преломленияпластины в области, равнойразмеру маски,Далее маску перемещают по всей поверхности пластины с шагом р ( Й, Области, где изображение элементов рисунка остается резким и неискаженным, а величина смещения - одинаковой,определяют как области одинаковые и однородные по показателю преломления,= 0,2 - 0,65 и толщиной С = 1,0 -- 2,0 мм при маске с размером й = 0,2 - 2,0 мм и размером элемента рисунка Ъ = 50-200 мкм продольное смещение изображения а 1 будет изменяться в пределах 0,12 - 0,4 мм, а показатель преломления и - в пределах 1,15 - 1,36.Способ осуществляют следующим образом.Объективом 5 формируют резкое и неискаженное изображение маски размером Й с элементами рисунка размером Ь, освещаемой потоком монохроматического излучения от источника 1. Размер маски равен размеру формируемых в дальнейшем на пластине оптических микроэлементов, Роль эталонного образца в данном случае выполняет воздушная пластина. Положение объектива фиксируют. Далее вплотную к маске устанавливают плоскопараллельную пластину из пористого стекла, Смещением объектива вдоль оптической оси устройства вновь добиваются резкого и неискаженного чзображения маски с элементами рисунка, Вновь фиксируют положение объектива и определяют величину смещения,При устранении пластины из направленного потока монохроматического излучения изображение маски с рисунком становится нерезким, так как расстояние между маской, установленной вплотную к пластине со стороны освещения ее потоком монохроматического излучения, изменяется на величину99 а(Ь(0,1 Д,25 Составитель С,ГолубевТехред М.Дидык Редактор А,Маковская Корректор С.Черни Заказ 4913/43 Тираж 775 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектиая, 4 13450Например, для стекла марки ст8 А с р = 0,25,= 1,05 мм, й = 0,8 мм, Ъ = 100.мкм д 2 оказалось равным 0,236 мм, а показатель преломления 1,29; для стекла марки АПс0,45, с = 1,6 мм, й = 1,0 мм, Ь = = 80 мкм,й 2 = . 0,288 мм, а показатель преломления 1,22.Выбор размера маски равным разме О ру формируемой в дальнейшем на пластине иикролинзы обусловлен размеромобласти определения показателя, а выбор размера элемента рисунка соизмеримым с размером неоднородности пористого стекла связан с однородностью показателя преломления в пределах определяемой области, Одинаковость величин показателя преломления в пределах маски с разрешением, равным размеру неоднородности, позволяет рассматривать эту область как однородную область постоянной оптической толщины. Формула изобретения Способ определения показателя преломления объекта из оптически прозрачного материала, включающий последовательное освещение эталонного и исследуемого объектов через маску с рисунком и формирование иэображенияэлемента рисунка объективом путемотносительного смещения объектива и маски в направлении освещения, определение показателя преломления объекта по величине смещения от положения,соответствующего сформированномуизображению элемента рисунка маскипри освещении эталонного объекта, доположения, соответствующего сформированному изображению элемента рисунка маски при освещении исследуемого объекта, отличающийсятем, -что, с целью расширения областиприменения способа, освещают монохроматическим потоком излучения эталонный и исследуемый объекты, выполненные в виде плоскопараллельныхпластин из пористого стекла, черезустановленную вплотную к пластинемаску с размером элемента рисунка Ь,выбранным из соотношения где а - размер слоистой неоднородности оптически прозрачного пористого стекла;й - размер маски,а изображение элемента рисунка маски формируют путем смещения объектива.