Интерференционно-поляризационный фильтр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ(а 637768 Союз Советских Соцмалмстнчесюа Республик(И) Приорите (43) Оаублик Геоудоротвеиай комктот Соаате йккаотроа СССР оо делам кэобретаккк т тйЯ) УЙК 535.345, .6(088,8) Ката опубликования описания 20.12.78(72) Авторы изобретения Ю. Г, КожСанаев ев,В,С рштейн н Л. Е Ленннградсннй ораена Ленива н ордена Тру Знамени госуаарстаенный университет нм(54 РФЕРЕНИИОННО-ПОЛЯРИЗАЦИ ФИЛЬУР Изобретение относится .к области оптического приборостроения, к технике интерференционной спектроскопии и может быть использовано для селекции света данной длины волны в астрономии, физике, астрофизике при космических исследованиях, различных видах спектрального анализа.Известны ннтерференцнонна-полярнзационные фильтры (ИПФ), основанные нв явленин интерференции поляризовайных лучей в двупреломляющей среде,. например, ,фильтр Вуда 1., состоящий из двупреломляющего плоскопараллельного кристалла, помещенного между двумя скрещенными носляризаторами, расположенными так, что главная плоскость поляризации первого поляризатора расположена под углом 45 к оптической оси кристалла. Спектр такого фильтра состоит из ряда полос. Это следующий шаг в улучшении селективных свойств ИПФ, что достигается изготовлением композиционного фильтра, состоящего нз последовательности фильтров Вуда, имеющих кратную толщину двупреломляющих элементов, фильтр Лно 2 позволяет. обострить максимумы пропуска ння по сравнению с фильтром Вуда..12.78.бюллетень М 46 Известно также устройство, состоящееиз фильтра типа Лио Щ. В этом устрой.стве для сужения полос пропускання в 2 - 4 раза н уменьшения вредного фона фильтра выходной поляризатор изготовлен с возможностью врагцения главной плоскости поля.риза цин.Однако это устройство имеет ограничен.ную спектральную область для селекции (в силу того, что спектр такого фильтра состоит нз большего числа полос пропускання), тв отличается сложностью конструкции, дороговизной и уникальной технологией, так как требует большого числа толстых плоскопараллельных двупреломляющих пластин, изготовленных с интерференционной точностью.Целью изобретения является упрощениефильтра прн удешевлении изготовления, уменьшение размеров фильтра, обладающего прн этом единственной полосой пропускання для всего исследуемого спектра.Это достигается тем, что в предлагае.20 мом ИПФ, содержащем последовательно расположенные поля ризатор, двупреломляющнй элемент, оптическая ось которого ориентнрована под углом 45 к главной плоскости поЛяризатора, н анализируюн(нй элемент,установленный с возможностью изменения его главной плоскости поляризации, двупреломляющий элемент выполнен в виде системы двух однородных клиньев, изготовленных иэ двупреломляющих материалов, имею. щнх разные дисперсии показателя двупреломления, а соотношение углов при верши. не клиньев определяется по формуле:фа (В )где Л, -- селектируемая фильтром длина волны,а - угол при вершине одного из клиньев, изготовленного из материала, обла. дающего на длине волны Л показателем двупреломления Ь иф - , угол при вершине другого клина, изготовленного из материала; обладающего на длине волны Л показателем двупреломления Ь а,На фиг, 1 показан предлагаемый фильтр, содержащий поляризатор 1, двупреломляющий элемент 2; состоящий из системы двух однородных клиньев, выполненных из двупреломляющих материалов, имеющих разные дисперсии показателей двупреломлення, а соотношение углов при вершние клиньев определяется по формуле (1). Причем двупреломляющий элемент расположен так, что его оптическая ось ориентирована под углом 45 к главной плоскости поляризатора, а анализирующий элемент 3 установлен с воэможностью изменения его главной плоскости поляризации.На фиг. 2 н 3 представлено сечение двупреломляющего элемента плоскостью, параллельной оптической оси двупреломляющего элемента и оси иитерференционно.поляризационного фильтра, выполненного в виде двух клиньев 1, 2 (Ьа - высота клиньев) из двупреломляющих материалов, имеющих разные дисперсии показателя двупреломления, а и 0 - углы. при вершние клиньев, связанные по формуле (1). При этом оптическая ось каждого из клиньев может быть параллельна ребру клина илн перпендикулярна ребру и основанию кенна,На фиг, 4 представлено сечение двупреломляющего элемента плоскостью, парал. лельной оптической осн двупреломляющего элемента н осн интерференцноино-поляризацнонного фильтрав частном случае, когдадвупреломляющий материал, из которого сделан двупреломляющий элемент, обладает иэотропной точкой Л, т е, ЬпХ = О, где Ь и - показатель двупреломлеийя материала. В этом случае двупреломляющий элемент может быть выполнен в виде одного клина 1 или у,сеченного клина 2. Для клина 1:а - угол при вершние клина,Ь - высота клина,, - толщина основания клина. Для усеченного клина 2:иугол усеченного клина,Ь. - высота усеченного клина, 1,1, - толщина большего и меньшего оснований клина соответственно.Спектр пропускання устройства, представ. ленного на фиг: 1, при неизменном положении анализирующего элемента представляет собой интерферограмму, причем все интерференционные полосы наклонны, за ;исключением одной вертикальной на длине волны Ло, для которой выполняется условие формулы (1), так как при этом разность хода между обыкновенной и необыкновенной волнами в двупреломляющем элементе на любой высоте клиньев Ь (Ь - некоторое промежуточное значение высоты клиньев, см. Фиг, 2 и 3, находящееся в пределах от О до, Ь,: Ье 10, Ь 1 равная Ь(Л п 1 1(р + Л гь 1 д 0 ), по. стоянна по высоте и равна (Ь Х О) нулю, т,е, порядок интерференции К для полосы интерференции на длине волны Аа не меняется по сечению и равен нулю, что и означает вертикальность полосы, В том случае, когда двупреломляющий элемент выполненв виде клина или усеченного клина иа материале с изотропной точкой Ла (см. фнг.4 спектр пропускания устройства при неизменном положении анализирующего элемента представляет собой интерферограмму, при этом все полосы интерференции наклонны, за исключением одной вертикальной на длине волны Ле, для которой показатель двупреломления Ь п равен нулю, так как из уСловия Ь п/Х = О следует, что и порядок интерференции К в формуле (1) тоже равеннулю на длине волны Ла независимо от толщины 0, т,е, порядок полосы интерференции на длине волны Ло постоянен по всему сечению, В качестве материала двупреломляющего элемента можно в этом случае использовать кристаллы с изотропной точ- кой: Сд, Сне, СЙЬЗе-д, ХпО, Хп 5,Мфр А 1 аО, бее, и т.д. Фщмула изобретеиияИ нтерфереционио-поляризацнон вы й ФЗ фильтр, содержащий последовательно расположенные поляризатор, двупреломляющий элемент, оптическая ось которого ориентирована под углом 45 к главной плоскости поляризатора, и анализирующий элемент, установленный с возможностью изменения в его главной плоскости поляризации, отличающийся тем, что, с целью упрощения фильтра прн его удешевлении, двупреломляющий элемент выполнен в виде системы двух однородных клиньев, изготовленных иэ дву-.преломляющих материалов, имеющих раз. ные дисперсии показателя двупреломления,а соотношение углов при вершине клиньев определяется по формуле:а Ьл637768 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;. РЬувйа 11 зйе Хе 11 зсЬгд 1, 3 Ж 7, р, 313,5 194,2. Совр 1 ез йепдцз, 197, М 23, р. 593,1933.3. Авторское свидетельство СССРЖ 322650, кл. б 02 О 5/28, 1971. Составитель В. Вантоехред О. Луговаякраж б 9ого коннтета Советанзобретеннй и откЖ ЗЬ, Раушская ннт, г. Уа город, ул селовск актор С. Хейаз 7 02/37ЦНИИПИ Государственнпо делаМЗОЗб, Москва,и ППП Пат П Рнлнгде Аб - селектируемая фильтром длина волны;а - угол при вершине одного из клиньев, изготовленного иэ материала, обла. дающего на длине волны Аа показателем двупреломленияп 1,ф - угол при вершине другого клина, изготовленного из материала, обладающего на длине волны о показателем двупреломления Ь пв. инКорректор Л. ВПодписноеМинистров СССьпийб., д. 45Проектная, 4