Поляризатор

Союз СоветснихСоцнапнстнчесинхРеспубянк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОБУС КЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е 857964(51), л.602 В 5/30 с ярисоедннениеш заявки МРаударстюкьй кенитет СССР ео делан езобретенкя и етермткк(71 Заявитель 154) ПОЛЯРИЗАТОР Изобретение относится к поляризационной оптике, а именно к преобразованию немонохроматического света с любым типом поляризации в линейно- поляризованный свет, и может найти применение в устройствах передачи и измерения азимутальных углов плоскости поляризации, в поляриметрических устройствах для измерения поворота плоскости поляризации и др.Известны устройства иэготовлен 10 ные иэ различных дихроичных веществ 11.Однако эти устройства обладают не" высокой поляриэующей способностью и недостаточно устойчивы к внешнимер климатическим воздействиям.Известны также поляризаторы, выполненные в виде плоско-параллельных пластин-стопа, работающих на отражение и пропускание. Для увеличения30 степени поляризации на такие пластины наносят чередующиеся по показателю переломления слои из диэлектрического материала, а для уменьшения га 2баритов, увеличения пропускания и степени поляризации применяют поляризатор в виде двух прямоугольных призм соединенных гипотенузными гранями, на одной из которых нанесено многослойное интерференционное поляризующее покрытие 12 1.Однако такой поляризатор имеет значительную нестабильность положения плоскости пропускания при наклонном прохождении через него световых пучков.Наиболее близкими по конструкции к предлагаемому устройству являются изготовленные из двулуче 1 треломляющих одноосных кристаллов поляризаторы. например вьптолиенные в виде призм отделенных друг от друга воздушным промежутком, либо склеенных клеем. Такие поляризаторы характеризуются как наиболее высококачественные, имеют большую величину степени поляризации, большую стабильность положения плоскости наибольшего пропускания, 85790430 при наклонном прохождении черезних световых пучков. При этом апертура таких поляризаторов зависит отобщего двулучепреломления, котороеу поляризаторов, изготовленных из5кальцита составляет величину порядка0,17 133Однако поляриз аторы, из готовленные из кальцита, являются самыми дорогостоящими и дефицитными и поэтому 10применение их очень ограничено. Использование самых распространенныхматериалов, таких как, например,кварц И 9 Г 2 и другие, также ограничено для изготовления поляризаторов, 15так как у них очень малые значениявеличины общего двулучепреломления(1 =0,009, 1 =0,012), ИзготовленМИг фные из указанных материалов призмыполяризационные обладают весьма малой апертурой. Так как призма Глана,изготовленная из кристаллов М 9 Г 2или кварца, имеет максимальную апертуру, равную 40 (угловых минут) , тогда как призма Глана, изготовленная 25пз кальцита, обладает апертурой, равной, 7.-о1 ель изобретения - использованиекристаллов с разницей двулучепреломления, не превышающей 0,015.Указанная цель достигается тем,что поляризатор, содержащий две прямоугольные призмы, выполненные из одноосных кристаллов, оптические осикоторых параллельны друг другу и ребру, образованном пересечением входнойи гипотенузной граней, а гипотенузные грани парычлельны между собойснабжен интерференционным диэлектрическим поляризующим элементом, размещенным между гипотенузными гранямии жестко связанным с ними, а угол,между входной и гипотенузной гранямипризм равен углу Брюстера.На чертеже представлена принци- .45пиальная оптическая схема поляризатора, .Поляризатор состоит из двух призм1 и 2, многослойного интерференцион.ного поляризующего покрытия 3, нанесенног о на гипотенузную грань однойиз призм. Призмы 1 и 2 изготовленыиз одноосного кристалла с малым двулучепрелокпением 1,например кварцаН 9 Е 2), имеющего показатель преломления для обыкновенного луча и =154,Оптические оси кристаллов призмпараллельны друг другу и параллельны или перпендикулярны липин пересечения выходной и гипотенузной граней, Угол между входной (выходной) и гипотенузной гранями опредляется углом падения света на границе раздела чередующихся слоев поляризующего покрытия, который равсн углу Брюстера Для кварца этот уоп равен 50 30Наносимое покрытие 3 должно быть из чередующихся по показателю преломления слоев оптически прозрачного диэлектрика, например сернистого цинка и фтористого магния, имеющих показатель преломления соответственно 2,35 и 1,38.Поляризатор работает на пропускание. Световой пучок проходит через призму 1, попадает на интерференционное поляризующее покрытие 3, где световой пучок раскладывается на две составляющие, плоскости колебаний в которых взаимно ортогональны, Одна составляющая, плоскость колебаний электрического вектора которой совпадает с плоскостью падения (Р - составляющая), практически полностью пройдет покрытие 3, так как интерференционное покрытие практически не имеет поглощения. Составляющая, плоскость колебания электрического вектора которой перпендикулярна плоскости падения (5 - составляющая), отразится.При прохождении призмы 2 положение плоскости колебаний стабилизирует. ся, так как стабильность плоскости колебаний (стабильность плоскости пропускания) определяется ориентацией оптической оси в кристалле.Техническая эффективность предлагаемого изобретения по сравнению с известым определяется тем, что увеличена апертура в поляризаторе, изготовленном из одноосного кристалла с малым двулучепреломлением: интерференционное диэлектрическое поляризующее покрытие при отклонении от угла Брюстера даже на +3 в проходящем свете практически полностью поляризует излучение и только при увеличении наклона пучка лучей больше +3 степень поляризации постепенно уменьшается, но сохраняется достаточно высокой даже при отклонении до 110Использование предлагаемого поляризатора дает возможность применять5 857904 4 естественные и искусственные кристап- нузные грани параллельны между собой, лы с малым двулучепреломлением (на- о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, пример кварц, М 9 Ги др.), обладаюс целью использования кристаллов с щие большой механической прочностью разностью двулучепреломления, не преи более стойкие к температурным вышающей 0,015, он снабжен интерфевоздействиям. Кроме того, сырье для ренционным диэлектрическим поляризуюполяризационных призм из кальцитащим элементом, размещенным между гиимеет высокую стоимость иэ-за огра- потенузными гранями и жестко связан- - ниченного количества материала в при- ным с ними а угол между входной,.иУГ роде, тогда как синтетические кристалО гипотенузной гранями призм равен уг;. лические материалы с малым двулуче- лу Брюстера.преломлением значительно дешевле иболее доступны. Источники информаций,принятые во внимание при эксйертизеФормула изобретенияг"15 1. Фаерман Г.П, и др. СовременньмПоляризатор, содержащий две пря- полярйзационные светофильтры. ОМН," моугольные призмы, выполненные из 1967, У 12, с. 12-14. одноосных кристаллов, оптические оси 2. Авторское свидетельство СССР которых параллельны друг другу и реб 11 640225, кл, 602 В 5/30, 1973. ру, образованному пересечением вход о 3, Патент Японии В 45-12115, ной и гипотенузной граней, а гипоте- кл. 104 А 6, 1970 прототип).Заказ 7237/75 Тираж 539ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Подписное Составитель В, Ваиторин Редактор Н. Данкулич Техред З,фанта Корректор М. Шароши