Поляризатор-модулятор угла поворота плоскости поляризации света

СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ДВТОФскОмУ СБМДЕТЕДЬСтВупиския, группа Л. 2 бб В. А. Шамбуров, Р. Я. Кеймах и В. И. Куд ПОЛЯРИЗАТОР-МОДУЛЯТОР УГЛА ПОВОРОТА ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТАев ОСКОСТ явлено 3 ноября 959 г за643953/2 б в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР убликовано в Бюллетене изобретений2 96 г. Известны поляризаторы. модуляторы угла поворота плоскости поляризации света электромеханического вибрационного типа с поляризующим элементом, совершающим угловые колебания вокруг оптической оси, в которых положением механического элемента управля. ют посредством электрического сигнала, К недостаткам подобных поляризаторов-модуляторов следует отнести сложность их конструкции и регулировки, а также недостаточную стабильность работы,В предлагаемом поляризаторе поляризуюший элемент укреплен в снабженной полюсами магнитной оправе, в качестве возбудителя колебаний поляризатора применен электромагнит, а в качестве упругих элементов и возбудителя колебаний поля резонатора - работающие на изгиб пьезоэлектрические элементы, Это позволяет повысить стабильность работы, упростить регулировку амплитуды и частоты колебаний и конструкцию поляризатора.На чертеже изображен описываемый прибор,Колебательная механическая система с поляризатором содержит неподвижный поляризуюший элемент 1 (например, призму Рошона), укрепленный в снабженной полюсами магнитной оправе 2, выполняемой в виде квадратной рамки с выступами 3, выполненными из не- магнитного материала (латунь, дюраль) и расположенными под прямым углом друг к другу, Магнитная оправа 2 связана с неподвижным основанием 4 поляризатора, содержащим выступы б на торце. симметричной относительно механической оси системой упругих элементов, например ленточных пружин б, концы которых жестко связаны с выступами 3 магнитной оправы 2 и с выступами 5 основания 4. Магнитная оправа 2 и основание 4 поляризатора соосны, а средние плоскости пружин б проходят через общую ось оправы и основания.Так как толщина ленточных пружин в 10 - 15 раз меньше их ширины, то жесткость их при изгибе в соответствующих направленияхотличается в 100 - 225 раз, вследствие чего жесткосгь системы упругих элементов весьма велика для всех пяти степеней свободы магнитной оправы 2 с поляризующим элементом 1 за исключением одной степени свободы - вращение оправы 2 вокруг оси этой системы, что обеспечивает возможность угловых колебаний этой оправы вокруг своей неподвижной оси.Частота собственных угловых колебаний оправы 2 с поляризующим элементом 1 относительно неподвижного основания 4 зависит от момента инерции оправы с поляризующим элементом и от коэффициента жесткости системы упругих элементов, т, е. от отношения угла поворота оправы к крутящему моменту, действующему на оправу со стороны ленточных пружин б, В качестве возбудителя колебаний поляризатора применен электромагнит 7, выполненный в виде статора двухфазного двигателя, между соседними разноименными полюсами которого размещены полюса магнитной оправы 2. Электромагнит крепится в оправе 8 с помощью стопорных винтов 9 и крышки 10. Оправа 8 электромагнита 7 соосно и жестко соединена на винтах 11 с основным неподвижным основанием 4, обеспечивая таким образом соосность колебательной системы и электромагнита. При этом выступы 8 магнитной оправы 2 поляризующего элемента располагаются симметрично против зазоров между полюсами электромагнита 7.По протекании переменного тока по катушке электромагнита 7 возбуждаются вынужденные угловые колебания оправы 2 с поляризующим элементом 1. Если частота собственных колебаний колебательной системы будет равна частоте переменного тока, питающего катушку электромагнита 7, то возникнут резонансные колебания этой системы. Угловые амплитуды колебания оправы 2 с поляризующим элементом при этом достигают порядка 5 - 10, Плоскость поляризации света, пропущенного вдоль оси описываемого поляризатора-модулятора, совершает вместе с поляризующим элементом 1 угловые колебания, амплитуду которых изменяют посредством плавного изменения величины переменного напряжения, питающего обмотку электромагнита 7. Для стабилизации во времени амплитуды угловых колебаний плоскости поляризации стабилизируют питающее электромагнит напряжение переменного тока.В качестве упругих элементов и возбудителя колебаний поля резонатора применены работающие на изгиб пьезоэлектрические элементы, не показанные на чертеже, выполненные в виде пластин, соединяющих оправу 2 поляризующего элемента 1 с основанием 4 поляризатора и возбуждаемых от источника переменного напряжения, что упрощает конструкцию поляризатора.Описываемый поляризатор-модулятор может иметь ряд конструктивных вариантов. Колебательная система может быть осуществлена с различными типами поляризаторов света (например, поляроиды, столы стеклянных пластинок и т. п.). Число ленточных пружин и число выступов электромагнита может быть доведено с четырех до восьми. Ленточные пружины могут размещаться не только параллельно оси колебательной системы, но и под углом и перпендикулярно; при этом они располагаются симметрично по отношению этой оси, а их средние плоскости проходят через нее. В этом случае видоизменяется конструкция основного неподвижного основания и оправы электромагнита. Применение в качестве поляризующего элемента призмы Рошона из кварца дает возможность иметь поляризатор-модулятор в широком диапазоне длин волн света, охватив тем самым не только виданную область спектра, но и ультрафиолетовую.Мо 139221 П редмет изобретения Гедактор Н С. Кутафина Текред А Л. Соси рректор Н В. Щербакова 81/и Подп. к печ. 28 Х 111-61Зак. 8206БТИ п т бум. 70 Хираж 700 делам изоб Министров, Черкасски ем 0,26 изд, л. Цена 5 коп,м Ц ри Комитете п при Совет Москва, Центр,Типография ЦБТИ Комите при Совете Министрои открытии етен ССС ер.,ий и открытийровка, 14. по деламСССР, Мо обвет а, Пе 1. Поляризатор-модулятор угла поворота плоскости поляризации света электромеханического вибрационного типа с поляризующим элементом, совершающим угловые колебания вокруг оптической оси, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности работы и упрощения регулировки амплитуды и частоты колебаний поляризатора, поляризующий элемент укреплен в снабженной полюсами магнитной оправе, связанной с неподвижным основанием поляризатора симметричной относительно механической оси системой упругих элементов, например ленточных пружин, а в качестве возбудителя колебаний поляризатора применен электромагнит, выполненный в виде статора двухфазного двигателя, между соседними разноименными полюсами которого размещены полюса магнитной оправы,2. Поляризатор-модулятор по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в нем в качестве упругих элементов и возбудителя колебаний поля резонатора применены работающие на изгиб пьезоэлектрические элементы, выполненные в виде пластин, соединяющих оправу поляризующего элемента с основанием поляризатора и возбуждаемых от источника переменного напряжения.