Диспергирующее устройство

(п) 419831 ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскийСоциалистицескийРеспублике К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(32) ПриоритетОпубликовано 15,03.74. Бюллетень10Дата опубликования описания 12.08.74 осударстеенный комет Соавта Миииотроа ССС оо делам изоорвтениоткрытий(71) Заявитель 4) ДИСПЕРГИРУЮГЦЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к спектроскопии.Известны диспергирующие устройства, содержащие вещество, ограниченное плоскими гранями, например в виде призмы, использующие зависимость угла преломления от длины 5 волны излучения, падающего на границу двух сред с различными показателями преломления.Для увеличения дисперсии в предлагаемом устройстве призма выполнена из оптически 10 анизотропного материала и содержит, по меньшей мере, одну отражающую грань, перпендикулярную одной из плоскостей симметрии эллипсоида показателей преломления анизотропноо материала. 15Устройство может быть выполнено в виде треугольной призмы из одноосного кристалла, оптическая ось которого лежит в плоскости падения излучения на отражающую грань.Устройство может быть выполнено в виде 20 призмы с двумя отражающими гранями, нормяли к которым лежат в одной плоскости.Такое выполнение устройства обеспечивает ; величение дисперсии за счет суммирования дисперсии света при преломлении с дисперси еи при отражении, основанной на принципе зависимости угла отражения необыкновенного луча в оптически анизотропной среде от длины волны света при определенныхориентациях главных диэлектрических осей кри сталла относительно отражающих граней,На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство (варпант с одной отражающей гранью); на фцг. 2 - то же (с двумя отражающими гранями).Предлагаемое диспергирующее устройство может быть выполнено в виде треугольной призмы 1, например, из одцоосного кристалла.Отражающей гранью 2 является основание призмы 1, Оптическая ось С кристалла лежит в плоскости падения излучения на грань 2 призмы 1, при этом отражающая грань 2, а также входная 3 ц выходная 4 грани перпендикулярны одной цз плоскостей симметрии эллипсоида показателей преломления анпзотропцого материала. Для увеличения дисперсии за счет отражения призма 1 может быть выполнена с двумя отражающими гранями 2 н 2, нормали к которым лежат в одной плоскости, совпадающей с одной цз главных плоскостей кристалла (см. фиг. 2).Устройство работает следующим образом.При падении параллельного пучка света в спектральном диапазоне л,(Х,р(г (схематично изображенного на фиг. 1 в виде одного луча) с направлением колебаний электрического вектора Е в плоскости чертежа часть пучка диспергирует при преломлении ца вход. ной грани 3 призмы 1 ц попадает ца отражающую грань 2,Ж-- соз,х, Ж, Ып 35 40 45 50 В главной плоскости анизотропного кристалла угол отражения необыкновенного луча связан с углом паденияследующей зависимостью: 2 (по - п ) с 1 д,2 2 1 д = айаг) (1) п +пес)где по и ие - показатели преломления кристалла для обыкновенной и необыкновенной волн соответственно, а у - угол между нормалью О к отражающей грани 2 и оптической осью С кристалла,Из соотношения (1) следует, что угол отражения является функцией показателей преломления и, и пе и угла падения , которые в свою очередь зависят от длины волны изЫ 6 лучения. Поэтому угловая дисперсия1 л призмы 1 (О - угол отклонения излучения при отражении от грани 2) определится соотношением:1 ею 4 по п с 1 д т (1 + с 1 д 2 )со 82 сКл (по+ п, с 1) ( ео пе (2) где 4 - изменение угла падения на отражающую грань 2 за счет дисперсии на преломляющей грани 3.Из выражения (2) видно, что дисперсия при отражении, суммирующаяся с дисперсией преломления, зависит от углов падения , отражения , от ориентации оптической оси кристалла (угла у) и от показателей преломления по и пе для обыкновенного и необыкновенного лучей.Конкретные значения величин и п, , у, а следовательно, конкретная конфигурация призмы 1 определяется в зависимости от условий работы в конкретном спектральном приборе и в зависимости от предъявляемых к нему требований.После отражения от грани 2 пучок диспергирует на выходной грани 4. 5 10 15 20 25 30 4Призма, изображенная на фиг, 2, работает аналогичным образом, но дисперсия при отражении в ней увеличена вдвое за счет двухкратного отражения от граней 2 и 2.Диспергирующее устройство может быть выполнено и из двуосных кристаллов, отражающая грань может быть не плоской, а представлять собой дифракционную решетку, что позволит дополнительно увеличить дисперсию за счет дифракции и т. д,.Для решения некоторых конкретных задач достаточно использовать только дисперсию при отражении без дисперсии при преломлении на входной грани, которая в этом случае должна быть перпендикулярна оси пучка и одной из главных диэлектрических осей кристалла.Во всех рассмотренных примерах угол падения излучения на отражающую грань превышает предельный угол полного внутреннего стражения.Однако в некоторых случаях целесообразно работать при углах падения, меньших указанного предельного значения, например, при использовании устройства в системах, основанных на принципе нарушенного полного внутреннего отражения.Предлагаемое диспергирующее у стройство может также найти применение в электрооптических модуляторах, оптических затворах в системах переключения света,Предмет изобретения1. Диспергирующее устройство, содержащее призму, отличающееся тем, что, с целью увеличения дисперсии, призма выполнена из оптически анизотропного материала и содержит, по меньшей мере, одну отражающую грань, перпендикулярную одной из плоскостей симметрии эллипсоида показателей преломления анизотропного материала,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде треугольной призмы из одноосного кристалла, оптическая ось которого лежит в плоскости падения излучения на отражающую грань.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде призмы с двумя отражающими гранями, нормали к которым лежат в одной плоскости,Составитель Я. Тахтаджандактор И. Шубина Техрел А. Васильева аказ 1923/7ЦНИИ Тираж 537омптета Совета Миппсетеиий и откргятийаушская наб., л. 4,5 Типография, пр. Сапунова, 2 Изд.1388 Государственного по челам изо Москва, )К, Корректор Н. ТоркинаПодписноеров СССР