Деполяризатор

(71) Научно-исследовательский институт ядерных проблем при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) М.В.Коржик, В.В.Кузьмин, В,Б.Павлен- . ко, А.А.Солодухин и С,А.Смирнова (56) Рабек Я. Экспериментальные методы в фотохимии и фотофизикеММир, 1985, т, 1, с; 287.Авторское свидетельство СССР М 1083146, кл. 6 02 В 5/30, 22.09,1980. (54)ДЕПОЛЯРИЗАТОР(57) Использование: деполяриэация излучения с высокой пространственной однородЮ ы Изобретение относится к оптическомуприборостроению и может использоватьсяв качестве элемента оптических устройств.Известно применение мутной средыили матовой поверхности в качестве деполяризующего элемента. При прохождениисвета через мутную среду или матовую поверхность происходит его рассеяние, сопровождающееся уменьшением степениполяризации света с повышением однородности по сечению пучка,Недостатками использования мутныхсред и матовых поверхностей является ухудшение направленности излучения и уменьшение интенсивности излучения,Известен также деполяриэатор, снижа-. ющий степень поляризации, состоящий издвух фазовых пластинок переменной толщины, склеенных вместе, При этом одна иэпластинок создает левостороннюю, и друзаГОСУДАРСТВЕ 3+ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИД 2ностью. Сущность изобретения; деполяризатор выполнен в виде плоскопараллельной пластинки, вырезанной из прозрачного кристалла, образованного множеством различно ориентированных анизотропных микроэлементов, направления колебаний которых равномерно распределены по азимуту в 180. Микроэлементы выполнены в виде разупорядоченной фазы.ниэкосимметричного кристалла, получаемой в результате модуляции температуры или других условий роста кристалла вблизи точки кристаллизации при-искусственном выращивании кристалла, Вариантом исполнения предлагаемого деполяризатора является кристалл тАОз с разупорядоченной фазой, 1 з.п. ф-лы, 1 ил,я - правостороннюю круго цию.Недостатком этогоуСтройства является низкая однородность деполяризованного 4 излучения, так как излучение на выходе дан- (Л ного деполяриэатора однородно только в (Я одном направлении, а в ортогональном на-. Я правлении состояние поляризации имеет ( )полосатую структуру ООНаиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому явля- с ется деполяризатор, выполненный в виде Ф множества различно ориентированных ани- -фф зотропных корпускул, направления колебания которых ь 0 авномерно распределены по азимуту в 180 . Эти анизотропные корпускулы выполнены в виде полуволновых пластинок из неорганических или органическихкристаллов, обладающих сферолитовойструктурой (пункты 2,7 формулы изобрете40 50 ния указанного э.с,). При атом анизотропные корпускулы могут быть выполйены в виде кристаллических зерен и помещены в соответствующую оптически активную иммерсионную среду, залитую в оптический корпус из стекла, либо - в виде структурных элементов сферолиТового монокристалла.Такой деполяризатор не только сложен в изготовленйи и эксплуатации, но и обладает теми же недостатками, что и деполяризатор на основе мутных сред - низкой пространственной однородностью деполяризованного излучения вследствие практически неустранимой разницы показателей преломления иммерсионной среды и анизотропных корпускул и вследствие рассеяния излучения на границе корпускулэ-иммерсионная среда или на границе корпуска-корпускула,Целью изобретения является повышение пространственной однородности направленного деполяризова нного излучения,Поставленная цель достигается и;,ем использования в качестве деполяризующего элемента плоскопараллельной пластинки, вырезанной из низкосимметричного кристалла с разупорядоченной фазой, имеющего область прозрачности в используемом спектральном диапазоне,Раэупорядоченная фаза низкосимметричного кристалла получается в результате модуляции температуры вблизи точки кристаллизации при искусственном выращивании кристалла. Аналогичный эффет мсжет получаться при модуляции других условий роста кристалла. Эта фаза представляет со.- бой монокристалл, образованный множеством различно ориентированных анизотропных микроэлементов, направления колебаний которых равномерно распределены по азимуту в 180. Вследствие хаотичности ориентаций оптических осей каждый иэ микроэлементов, обладая двулучепреломлением, будет создавать какой-го свой набег фаз между взаимно перпендикулярными ориентациями поляризации проходящего через него излучения, На выходе данного оптического элемента получается фактически однородный деполяризовэнный сеет, состоящий из множества пучков поляризованного света с различными фазами поляризации, При этом сохраняется первоначальная направленность излучения,Вследствие того, что деполяризатор из монокристалла с раэупорядоченной фазой не содержит перепадов показателей преломления, имеющихся в прототипе, однородностьнаправленного деполяризовэнного излучения на выходе данного деполяризатора выше, чем в прототипе,В качестве примера конкретного выполнения изобретения был рассмотрен кри- сталл УАЮз с разупорядоченной фазой длиной 16 мм с областью прозрачности 200- 5000 нм, Разупорядоченная фаза была получена гри выращивании кристалла УАЮЗ методом горизонтальной направленнсй кристаллизации в молибденовом контейнере с модугяцией температуры вблизи точки кристаллизации, Входная и выходная грани кристалла полированы. При пропускании направленного поляризованного излучения гелий-неонового лазера со степенью поляа, и 99 95 овыходе было получено направленное излучение со степенью поляризации менее 10 Я т,е, близкое к деполяризованному излучению. Остаточная поляризация обусловлена ограниченностью линейных размеров кристалла,В целях исследованияизменения направленности излучения было измерено сечение пучка лазера с помощью ПЗС-телекамеры при его прохождении через,ристалл с разупорядоченной фазой.Нэ фиг, 1 показан пример диаграмм распределения интенсивностей излучения вдоль произвольной Осевой линии сечения лэзеркОГО пучка до деполяризаторэ а) и после прохождения деполяризатора (б). Из сравнения диаграмм на фиг. " видно, что дачный кристалл не изменяет ширины светового пучка, т.е, сохраняет направленность излучения, При этом также видно, что структура пучка на выходе деполяризатора более .гладкая, чем на входе, Зто обьясняется тем, что из-за нарушения пространственной когерентности в разупорядоченном кристалле снижается интерференционный шум, возникающий на периодической структуре поверхногти фотоприемника,Положительным эффектом заявляемого решения является повышение пространственной однородности деполяризованнаго излучения по сравнению с деполяризатором из сферолитовых корпускул и с другими известными деполяризаторами, а также простота изготовления. Таким образом, изобретение позволяет эФФективно преобразовывать поляризованное излучение в однородное деполяризовэнное излучение в широком спектральном диапазоне с сохранением направленности излучения.Формул а из о бр ете н ия 1, Деполяризатор, выполненный в виде плоскопараллельной пластины из прозрач- НОГО кристалла, ОбрээовдннОГО множеством Различно ОРИЕНТИРОВЭННЫХ ЭНИЭОТРОПНЫХ.,Пекарь аз 2892 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 микроэлементов, направления колебаний которых равномерно распределены по азимуту в пределах 180 О, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения однородности направленного деполяризованного излуче ния, микроэлементы выполнены в виде разупорядоченной фазы низкосимметричного кристалла.2. Деполяризатор по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что он выполнен иэ кристалла УА 10 з,