Поляризатор

(22) Заявлено 11,02.76 (21) 2322937/1 Ос присоединением заявки М) А. 1(,л.- б 02 В 5 осударстветиый комитетСовета Мииистров СССРво делам иаобретеиийи открытиидата опубликования описания 01.08.7. И. Ваню н, А, Е. Мазур ахаров и В. П. Соболь Изобретение относится к поляризационным оптическим устройствам, в частности к поляризаторам, которые могут быть использованы для создания линейно поляризованного излучения в оптико-электронных приборах, .поля- метрах, эллипсометрах, дихрометрах, фотоэлектрическпх автоколлиматорах, измерителях электрического сигнала и т. д.Известны конструкции поляризаторов, выполненные, например, в виде различных двухпреломляющих призм (Аренса, Волластона, Г)ошона, Глака и др.), рабочий иптсрвал углов которых достигает десятков градусов,Тактс поляризаторы являются наиболее высококачественными, они имеют большую величину (до 10) отношения главных пропус- канРй. Призменные поляризаторы изготавливают обычно из исландского цпата и, слсдоВсТСЛ 1 ПО, ОПП ЯВЛЯОтСЯ СаМЫМИ ДОРОГОСтОЯиИми.Извсстпы Гакжс пол 51 рР 1 заторы, которь 1 с выполнены в виде плоскопараллельных отражатслы 1 ых пластин и работают как на отражение, ТаК Р На ПрОПуСКаР 1 ИС ПЗЛусСР 1 пя, ДЛ 5 увеличения поляризующей способности поверхности отражательных поляризаторов покрывают пленками материалов с коэффициентом прсломлспР 151, Отли 1 ным От коэффиш 1 снТа ПРЕЛОМЛСНИ 51 МсТСРИс 1 лс ПсСТИПЫ-ПОДЛОЖ- ки,Однако такие поляризаторы имеют и существенный недостаток, который заключается в следу)ощем.Если направление падающего излучения отклоняется хотя бы на небольшой угол от оптической осп отражательного поляризатора в плоскости, перпендикулярной плоскости падения излучения, то ось наибольшего пропускания поляризатора также повернется на соотвстствующпй угол, Этот угол является ошибкой. Следовательно, отражательные поляризаторы в полярпзацпонных устройствах необходимо надежно фиксировать относительно направления излучения и во время работы полярпзационного устройства не допускать таких поворотов.Указанное вышс ограничение в повороте поляризатора пс распространяется на прпзменныс и поляропдныс поляризаторы: апертура в 20 этих полярпзацпонных устройствах сравнительно велика и достигает, как уже было от.мечено, десятков градусов. Если направление падающего излучения отклоняется от оптической оси поляризатора в плоскости, совпада ощей с плоскостью падснп 51 излучения, то поВОрОТа ОСП ПсПООЛ 1 ШСГО Пропуенаии 51 ПОЛярпЗПТОРс НС ПРО 1 ЗОЙДСТ.Цель пзобрстснпя - стабилизация оси наибольшего пропускания поляризатора в поля ризационном устройстве прп отклонении на 55824310 15 20 25 30 35 40 правления излучения от оптической осц поляр)1 з Гго) в п.Оско(тц, перпендикулярной к плоскости излучения.Это достигается тем, что предлгаемьй поляризатор Выполнен цз власИц, поверхности КОТОРЫХ 51 ВЛ 51 ЮТС 5 ЦИЛЦЦДРИ 1 ЕСКИ ВОГЦУТЫМП (выпуклыми), радиус кривизны этих поверхностей равен расстоянию от источника излучения до пластины, а образующая поверхность расположена в плоскости падения излучения.Наиболее простой вариант конструкции предлагаемого поляризатора содержит одну Пластину цз диэлектрического материала,11 фиг. 1 показан цаиболсс простой Вари т к 01 с Гр) к 1 Ии прсдлГсмОГО ИОя 1)изс Гор 1, ца фиг. 2 поляризатор, прсврщснцый из ццлицдрически вогнутого (выпуклого) в состоящий из и-Го числа пластинчатых поляризаторов, который при и - со вырождается в цилиндрически вогнутый (выпуклый); на фиг.3 - направления осей наибольшего пропускация пластицчатого поляризатора,Поляризатор состоит из вогнутой (выпуклой) диэлектрической пластины 1, установленной на пути излучения таким образом, что перпендикуляр к образующей 2 пластины 1 составляют с направлением падающего излучения угол Брюстера (или близкий к нему угол),Во втором варианте поляризатор состоит из и-го количества плоскопараллельных пластин, перпендикуляры к ребрам которых также образуют углы Брюстера с направлением падающего излучения. На фиг. 2 изображен поляризатор, состоящий из пяти пластин 3, 4, 5, 6, 7, оси наибольшего пропускания которых изображены на фиг. 3 векторами 8, 9, 10, 11, 12, соответственно.Поляризатор работает следующим образом, Излучение падает на пластину 1 и выходит из нее эллиптически поляризованным. При этом эллиптическая поляризация тем ближе к лц 1 Сино пол 5 рпзовацп 011, См бол 1 цс радиус вь)пуклости (ВОГП"ОСГ поверхности пласииы 1. Большая ось эллипсов совпадает с плоскостью падения излучения. Очевидно, что если радиус кривизны рав(ц бесконечности, ТО Т 1 КОЙ ПОЛ 51 РИЗГОР ЦРЕВР 5 ЦЕТС 5 В ПЛОС- копараллсльную пластину. Эллцптичцость выходящего из поляризатора излучения иллюстрируется на примере его прохождения через поляризатор, показанный на фиг. 2, Перпендикуляр к пластине 5 и направление излучения образуют плоскость падения. Ось наибольшего пропускания этой пластины изображена вектором 10, а оси процускания цлас)иц 3, 4, 6) 7, кк б 1)ло указПо Вь)шс, изображены векторами 8, 9, 11, 12, соответственно. Если излучение проходит только через пластины 4, 5, 6, то выходящее из поляризатора излучение эллиптично поляризовацо, и эта эллиптичцость характеризуется векторамц наибольшего пропускания 9, 10, 11,Теперь предположим, что поляризатор повернулся вокруг своей цилиндрической оси на такой угол, когда место пластины 5 заняла пластина 6, Очевидно, что эллиптичность выходящего излучения остается неизменной и определяется осями пластин 5, 6, 7. Формула изобретения Поляризатор, содержащий пластины из диэлектрического материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации оси наибольшего пропускания при отклонении направления излучения от оптической оси в плоскости, перпендикулярной к плоскости падения излучения, в нем пластины выполнены с цилиндрическими поверхностями, радиус кривизны которых равен расстоянию от источника излучения до пластины, а образующая поверхности расположена в плоскости падения излучения..2 Фиг. 3 Составитель В. ВанторинИ. Шубина Техред М. Семенов Коррект Аук сдакт дп 1 н пос шографпя, пр. Сапунова,Заказ 1898/8 Изд. Л"з 455 ЦИИИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, Ж