Балансная схема для поляриметрических измерений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19 В 5/30 51) 4 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П(НТ СССР РЕТЕН ПИСАН ВТОРСК(56) Авторское свидетельство СССР9 4 12582, кл, С 02 В 5/20, 27. 12.71.Борбат А.М, и др. Оптические измерения. - Киев: Техн 1 ка,1967, с,342344. техническийЛенина) ОЛЯРИМЕТосится к опт и может быт яриметриче ля измерен иэм и акже я ма нити Бала х терис материалов. ржит поляриэа лненную в вид линьев 2,3 иэная схема с онн приз прямоеного 1, выпольных двух плавл варца, диагональные граи(54) БАЛАНСНАЯ СХЕМАРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ(57) Изобретение отнкому приборостроениюиспользовано для пол ВИДЕТЕЛЬСТВ У ни которых соединены, например склеены, между собой через прослойку 4из оптически полупрозрачного материала. К выходным граням призмы 1 приклеены поляроидные пленки 5,6, например, склеивающим материалом 7, нанесенным по периметру пленок, причемазимуты пленок 5,6 взаимно ортогональны. Кроме того, в состав схемывходят два фотоприемника 8,9, включенных встречно на общую нагрузку 10Поляризованное излучение 11, пройдячерез исследуемый образец 12, на выходе призмы 1 делится на два пучкас равной интенсивностью и с взаимноортогональной поляризацией. При этомвстречное включение фотоприемников8,9 обеспечивает компенсацию погрешностей, обусловленных относительнонизкой степенью поляризации пленок5,6, благодаря чему применение призмы 1 с небольшой стоимостью не приводит к снижению точности измерений.150 б 4 12 И обретение относится к оптическому приборостроению и может бп ь использовано для поляриметрических измерений, а также для измерения магнитных характеристик материалов.Пень изобретения - снижение стоимости при сохранении точности измерений.На фиг.1 представлена оптоэлек 10 тронная схема устройства во взаимосвязи с исследуемым образцом, на фиг.2 и 3 - векторные диаграммы балансной схемы.Балансная схема содержит, поляризагионную призму 1, выполненную в виде двух прямоугольных клиньев 2 и 3 иэ плавленого кварца, диагональ 15 ные грани которых соединены, напри 20 гер склеены, между собой через прослойку 4 из оптически полупрозрачного материала, а к выходным граням призмы 1 приклеены поляроидные пленки 5 и 6, на,ример, склеивающим материалом 7, нанесенным по периметру ленок, причем азимуты пленок 5 и 6 заимно ортогональны. Кроме того, в состав схемы входят два Фотоприемника Я и 9 включенных встречно на об 30 ;цую нагрузку 10. Линейно поляризованное излучение 11 проходит через исследуемый образец 12 и попадает в поляризационную призму 1. Поляризационная призмаориентирована относительно азимута ,поляризации излучения 11 таким образом, что азимут поляроидной пленки 5 составляет с азимутом поляризации 40оизлучения 11 угол +45 , а азимут поляроидной пленки 6 - угол -45 . При такой ориентации оба выходных луча имеют одинаковую интенсивность и ортогональную поляризацию. Выходные 45 лучи падают на два фотоприемника 8 и 9, сигналы от которых вычитаются на общей нагрузке 10, и при балансе суммарный сигнал на ней равен нулю.Для компенсации шумов источника50 оптического излучения проводится балансировка схемы беэ воздействия поля на измеряемый образец 12Принцип балансировки поясняется на фиг.2, Если угол между вектором 13 поляри 55 эации оптического излучения 11 и азимутами 14 и 15 пленок 5 и б равен 45 , то по закону Малюса интенсивнос-ти двух лучей на выходе призмы 1 равны 1.,д =, , В этом случае при вычитании равных сигналов на нагрузке 10 суммарный сигнал равен нулю. Шумовые Флуктуации источника излучения нс вызывают изменения взаимногоуглового расположения векторов, авызывают только изменение амплитудывектора 13. Такие изменения амплитуды вызывают одинаковые по величине и в одинаковой Фазе изменения интенсивностей 1, и 1 , В результатесуммарный сигнал остается равнымнулю и шумы источникабудут с комп енс и р о в а ны . При воздействии магнитногополя Н н а и эмер я емый образец 1 2 в е кт ор 1 3 поляризации оптического и зл уч е ни я 1 1 н а основании эфф е к т а Фарадея и о в ор ачи в а е т с я на угол 1о т носительно исходного азимута , Т а к к а казимут пр и э мы 1 н е меняется , т о и нт е н си в но с ти лучей н а выходе изменяют с я в противофазе н а + Ы и н а общейнагрузке 1 0 появляется р а з нос т ныйсигнал , пропорциональный Г .Чтобы н е уменьшить точность и эме р е ни й , надо поддерживать баланс длякомпенсации шумов , Уменьшение степени поляризации призмы 1 , обусловленно е применением пленок 5 и 6 , н е и эменяет баланса (фи г . 3 ) . Д е йс т ви т ел ьн о , поля ри з ующе е устройство с меньшей ч ем единица степенью поляризациипропускает частично оптическое и злуч е ни е с поляризацией , ортогональнойазимуту . В этом случае к и н т е ксив но стя м 1и 1 , э добавляется излучение1 1интенсивностью 1, и 1, , соответственно. Сигналы с суммарной и равнойинтенсивностью (1, +1, и 1, +1, )приходят на фотоприемники 8 и 9 вфазе и, вычитаясь, обеспечивают баланс,Если полупрозрачная диагональ делит оптическое излучение на лучи снеравной интенсивностью, а степеньполяризации поляроидных пленок 5 и 6различная, что приводит к различной1интенсивности 1, и 1, на выходе,то баланс достигается для угла междуоазимутами, не равного 45 , Но такоеизменение угла также позволяет добиться баланса и скомпенсировать шумы источника,Исследования балансной схемы на длине волны 3 =0,63 мкм показали, что уменьшение степени поляризации призмы до Р=0,85 не уменьшает точнпс -150 б 4ти поляриметрических измерителей и позволяет измерять углы поворота аэимута плоскости поляризации 0,3 "Формула изобретенияБалансная схема для поляриметрических измерений, содержащая поляризационную призму, выполненную в виде двух прямоугольных клиньев из оптически прозрачного материала, диагональные грани которых соединены между собой через прослойку с другим 12 6покаэателем преломления, и два фотоприемника, включенных встречно на общую нагрузку, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения стоимости при сохранении точности измерений, прямоугольные клинья поляризационной призмы выполнены из плавленого кварца, прослойка выполнена изоптически полупрозрачного материала,а к выходным граням призмы приклееныполяроидные пленки, причем азимутыполяроидных пленок взаимно ортогональны.