Двупреломляющая призма

(5 ИЕ ИЗ О Н К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬС ованный свет.рис. 22,(54) ДВУ (57) Изо оптическ характер ведения новенным РЕПО%Иретенх ползующиеждулучам ПРИЗМА сится к областищих элементов, ьшим углом разенными и необыкпреломляющая е отнбыки и. Д ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Горьковский государственный университет им. Н.И,Лобачевского(56) Шерклифф У, ПоляризМ.: Мир, 1971, с. 97-98,Там же, рис. 21. призма выполнена в виде параллелепипеда и содержит две идентичные склеенные между собой прямые треугольныепризмы 1 и 2 из одноосного кристалла,причем направление оптической оси впризме 1 перпендикулярно ее основани.ям, а в призме 2 - параллельно основаниям. При этом основания призм 1и 2 выполнены в виде равнобедренныхтреугольников, а сами призмы склееныгранями 3, проходящими через равныебоковые стороны этих треугольников.Благодаря такой конструкции устройства обыкновенный и необыкновенный лучи пространственно разделяются ужев первой призме 1. Призма 2 делугол разведения у еще больше. 3 и , веИзобретение относится к оптическим поляризующим элементам, служащимдля управления лазерным лучом, формирования интерференционных растров,используемых в системах наведений,оптических спектрометрах и т.д.Цель изобретения - увеличение угла разведения между обыкновенным инеобыкновенным лучами.На фиг. 1 показана конструкцияпризмы; на фиг. 2 и 3 - схема ходалучей в призме каждого из двупрелом,ленных лучей соответственно,Двупреломляющая призма выполнена 15; две идентичные склеенные между собой, прямые треугольные призмы 1 и 2 из1 одноосного кристалла, причем направ;ление оптической оси в призмепер, пендикулярно ее основаниям (на фиг.1, показано точкамн), а в призме 2 - параллельно основаниям (на фиг, 1 по, казано сплошными линиями), При этомоснования призм 1 и 2 выполнены в 25виде равнобедренных треугольников,, а сами призмы склеены гранями 3, про, ходящими через равные боковые сторо, ны этих треугольников.Призму используют следующим образом.Пучок излучения падает на входную грань 4 двупреломляющей призмы под, углом Р, = 1/2 Ы, параллельно основаниям 5 и б равнобедренных треугольни ков, лежащих в основаниях призм 1 и2, где М, - угол между входной 4(выходной 7) гранями и гранями 3склейки. Вследствие двупреломленияв призме 1 луч распадается на два - 40,обыкновенный и необыкновенный, В лу че 8 вектор электрического поля колеблется в плоскости, перпендикулярнойоптической оси, т.е. луч 8 в призме1 является обыкновенным, поэтому угол 45преломлениясогласно закону Снелиуса равенви Р= агсвп -" --50 где и - обыкновенный показатель преюломления материала призм1 и 2,Угол 3 падения луча 8 на грань 3 склейки призм 1 и 2 равенеС -. В призме 2 луч 8 становится необыкновенным, поскольку плоскость колебаний вектора электрического поля совпадает с направлением оптической оси. Показатель преломления необыкновенного луча зависит от угла, под которым луч распространяется относительно оптической оси, поэтому получить точное аналитическое выражение для нахождения угла преломлениялуча 8 в призме 2 затруднительно.Однако приблизительно можно счи- тать= агсвп( - вп ),пеУгол падения луча 8 на выходную грань7 призмы равенв 6 -.Угол преломления луча 8 на выходнойграни 7 призмы равен/Ъ ==агсвзп(п вз.п/Ъ)В луче 9 плоскость колебания вектора электрического поля совпадает с направлением оптической осн, т,е.луч 9 в призме 1 является необыкновенным. Поскольку направление распространения луча 9 в призме 1 всегда параллельно направлению оптической оси, то показатель преломления для него равен и . Угол преломления находят,с помощью выражениявп Р= агсэп ----иеУголпадения на грань 3 склейки равен5= К -В призме 2 плоскость колебаний вектора электрического поля в луче 9 перпендикулярна направлению оптической оси поэтому луч становится обыкУновенным, а уголравенпе д= агсвп - в 1 п йУгол 35 падения луча 9 на выходную грань 7 призмы равен15а угол преломленияна этой гранибВ результате угол ц между лучами 8 и 9 после прохождения двупреломляющей призмы равенЧ (6 Р 6Из фиг. 1 видно; если угол преломления луча 8 в призме 2 равен ь /2, что соответствует полному внутреннемуотражению, то луч 8 выходит не через выходную грань 7, а через основание 5 призмы 1 т,е. двупреломляю1432439фщая призма превращается в поляриз - ф425140ционную (через выходную грань 7 вы- ф49г 35ходит только один линейно-поляризо"ванньй луч 9),525Иэ условия полного внутреннего5 6 В 45отрахения луча 8 на гранях 3 склейкиТаким образом, угол разведенияпризм 1 и 2=/2 можно найти при- Ч - 30 - (2-3) с Учетом ошибкиблиаенное значение для максимальн й при вычислении углови й4 6 фвеличины угла о при вершине призм1 и 2.,Риг агсз ипеспофма В с1/2 иПроводят расчет двупреломляющей призмы, изготовленной из полевого шпата, с углом при вершине Ы = 60У п1,66 и = 1,48 для видимого диапазона электромагнитного излучения (длина волны= 0,6 мкм).Воспользовавшись указанными зависимостями, получают следующие значения для углов лучей 8 и 9, град:Луч 8 Луч 9= 30 Р,=ЗОР 17,5 р,= го 10 Формула изобретения Двупреломляющая призма, выполнен"ная в виде параллелепипеда и содераа" щая две идентичные склеенные мехду собой прямые треугольные призмы из ад" ноосного кристалла, причем направление оптической оси в одной призме перпендикулярно ее основаниям, а в другой - параллельно основаниям, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения угла разведения меаду обыкновенньи и необыкновенньи лучами, основания призм выполнены в виде равнобедренных треугольников а сами9призмы склеены гранями, проходящими через равные боковые стороны этих треугольников.