Способ изготовления циркулярного поляризатора света

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ.ХРЕСПУБЛИН 19) ИО ра 02 В 53 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОЛИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В ТОР СКОМУ ТЕЛЬСТВУ 2 Оптика, М90-392.рии .составнойволны. - Оп 1. 1. 13,750 (прототип)(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИРКУ,нЛЯРНОГО ПОЛЯРИЗАТОРА СВЕТА, включа- юющий измерение параметров партиидвупреломляющих пластинок, выбор изэтой партйи двух пластинок, измеренные параметры которых удовлетворяютих заданному соотношению, установкулинейного поляризатора и выбранныхпластинок перпендикулярно оси светового пучка, независимый разворот акс" +Км(56) 1. Ландсберг Г.СНаукаф, 1976, с. 32. Абен Х.К. К теопластинки в .четвертьтика и спектроскопиявып. 5, 1962, с. 746 оптических осей пластинок вокруг оси светового пучка до получения максимального коэффициента эллиптич-. ности света на выходе из последней пластинки и фиксацию найденного положения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа путем упрощения процесса измерения параметров двупреломляющих пластинок, измеряют максимальные коэффициенты эллинтичности пластинок, а выбор двух соответствующих пластиок из промеренной партии осуществля-. т 1 исходя из условия где К макс имокс максималмакс 1эффициенты эллиптичности пе второй пластинок соответствЗВ- + ЮЬм2.Дц-, И где уп "- О, 1, 2,и которые благодаря этому могут дополнять друг друга до четвертьволновой пластинки. При взаимном развороте оптических осей выбранных таким образом двупреломляющих пластинок вокруг оси светового пучка можно с высокой степенью точности добиться 90 ф набега Фазы, реализуемого в сос тавной пластинке, Это соответствует применению идеальной четвертьволновой пластинки и позволяет доводить коэффициент эллиптичности света до значений 0,97-09923 65 Изобретение относится к прикладной оптике и может быть использовано, в частности, в квантовых магнитометрах с оптической накачкой, где необходимо обеспечивать высокий коэффициент эллиптичности потока накачки,Известен способ изготовления циркулярного поляризатора света, основанный на использовании линейного поляризатора и четвертьволновой дву преломляющей пластинки, оптическую ось которой ориентируют под углом 45 ф к оси поляризатора 1.Недостаток указанного способа - относительно низкое значение коэффициента эллиптичности изготовленного поляризатора, что обусловлено трудностью точного выполнения двупреломляющей пластинки с заданной толщиной.Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является способ изготовления циркулярного поляризатора света, включающий измерение параметров партии двупреломляющих пластинок, выбор из этой партии двух пластинок, измеренные параметры которых удовлетворяют их заданному соотношению, установку линейного поляризатора и выбранных пластинок перпендикулярно оси светового пучка, независимый разворот оптических осей пластинок вокруг оси светового пучка,цо получения максимального коэффициента эллиптич- ности света на выходе из последней пластинки и фиксацию найденного положенияСогласно известному способу в партии двупреломляющих пластинок для каждой иэ них в отдельности измеряют набег фазы между компонентами 40 световой воМны, поляризованными во взаимно перпендикулярных направлениях, после чего из промеренной партии выбирают две пластинки, которые создают набеги Фаз ЬЧ и Ь, удовлет воряющие условию Недостатком известного способаявляется то, что в процессе изготовления циркулярного поляризатора требуется измерять два параметра эллиптичного поляризованного света - набег Фазы в двупреломляющих пластинках и коэффициент эллиптичности све"та, который определяется при настрой"ке циркулярного поляризатора, Дляэтого необходимо использовать дверазличные методики измерения и двеизмерительные установки, отличающиеся наличием компенсатора в установке для измерения набега фазы,Кроме того, при измерении набегаФазы требуется определять азимуты,т.е, направления оптических осей поляриэующих элементов, точность измерения которых связана с точностью угломерных устройств установки, Точныеугломерные устройства, содержащиеМикроскоп и нониус или микрометр,значительно усложняют измерительнуюустановку и увеличивают ее стоимость.Цель изобретения - упрощениеспособа путем упрощения процесса измерения параметров двулреломляющихпластинок.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу изготовленияциркулярного поляризатора света,включающему измерение параметров партии двупреломляющих пластинок, вы,бор из этой партии двух пластинок,измеренные параметры которых удовлетворяют их заданному соотношению, установку линейного поляризатора и выбранных пластинок перпендикулярно осисветового пучка, независимый разворот оптических осей пластинок вокругоси светового пучка до получениямаксимального коэффициента эллиптичности света на выходе из последнейпластинки и фиксацию найденного положения, измеряют максимальные коэффициенты эллиптичности пластинок, а выбор двух соответствующих пластинок изпромеренной партии осуществляют, исходя из условияваксО-макс,)О+мокс)50- максимальные ко"эффициенты эллиптйчности первой ивторой пластинок соответственно,На фиг. 1 представлена оптическаясхема применяемой в предлагаемомспособе установки для измерения коэффициентов эллиптичности света; наФиг. 2 - график, поясняющий соотношение между коэффициентами эллиптичности двух пластинок, на фиг. 3 -конструкция циркулярного поляризатора света, изготовленного согласнопредлагаемому способу.Способ осуществляют следующим образом,Сначала на установке (Фиг. 1), содержащей спектральный источник 1 света, линейный поляризатор 2 и анализатор 3, установленные с возможностью разворота вокруг оси светового пучка, фотоприемник 4 и измерительный прибор 5, определяют максимальные коэффициенты эллиптичности партии двупреломляющих пластинок. Для этого каждую пластинку б в отдельности устанавливают между элемента ми 2 и 3 и путем разворота анализатора 3 на ЗбОд находят ее коэффици" ент эллиптичности К для данного положения, отсчитывая показания прибора 5, 5При условии линейности Фотоприемника 4 коэффициент эллиптичности равен"= мчи макс) 20 гдеЧщи Чма - соответственно минимальное и максимальное показания измерительного прибора 5 при вращении анализатора 3. Максимальный коэффициент эллиптичности света КФокс пластинка б дает в том случае, когда ее оптическая ось составляет с оптической осью поляризатора 2 угол 45 О .При этом максимальный коэффициент эллиптичности связан с набегом Фазы в пластинке б соотношением 30"макс - К235 смоке (-" мкс) +мокс), Л) 50 1где Ки К- максимальные коэффициенты эллиптичности света, полученные с помощью первой и второй пластинок соответственно.55Выбранные таким образом пластинки могут дополнять друг друга до четвертьволновой пластинки, поскольку соотношение (3), по которому производят выбор подходящих пластинок, 60 адекватно соотношениям (1) и получе.но с использованием Равенства (2). Соотношение (3) удобно проверять по графику (Фиг. 2). -.Любая точка, лежащая в заштриховал,юй области, пока Максимального коэффициента эллиптич- ности добиваются поворотом пластинки б вокруг оси светового пучка при одновременном измерении коэффициен та эллиптичности.Затем из.полученной партии пластин с измеренными коэффициентами эллиптич- ности света К о , выбирают для изготовления циркулярйого поляризатора две пластинки, коэффициенты эллиптич- ности которых связаны соотношением эывает значения максимальных коэффициентов эллиптичности света, удовлетворяющих соотношению (3). Йсликоэффициенты зллиптичности плас,тинок не удовлетворяют этому соотношению, пластинки не могут образовать составную четвертьволновуюпластинку при любой ориентации ихоптических осей. и непригодны дляизготовления циркулярного поляризатора.Далее поляризатор 2 и выбранныепластинки б и 7 устанавливают в оправы 8 перпендикулярно оси светового пучка и производят взаимнуюориентацию их оптических осей путемвращения пластинок б и 7 вокруг осисветового пучка до получения максимального коэффициента эллиптичностина выходе иэ пластинки 7. Измерениекоэффициента эллиптичности, как и воперации измерения параметров пластинок, производят на установке, изображенной на фиг. 1. Повороты пластинок б и 7 производят независимо другот друга при одновременном измерении коэффициента эллиптичности.Найденное взаимное положение поляризатора 2 и пластинок б и 7 с максимальным коэффициентом эллиптичности света на выходе фиксируют какимлибо способом, например, склеиванием.Предлагаемый способ используютпри Изготовлении циркулярного поляризатора света для квантового магнитомера на парах цезия, нормальную работу которого обеспечивает световойпоток накачки, имеющий коэффициентэллиптичности не менее 0,95.В качестве двупреломляющих пластинок б и 7 используют слюду маркиСТ толщиной 0,02-0,05 мм. Измерениекоэффициента эллиптичности пластинок и настройку циркулярного поляризатора производят на установке(фиг.1),в которой источником 1 света служитцезиевая лампа (длина волны излуче ния 890 нм), в качестве фотоприемни"ка 4 используют фотодиод ФДК, а вкачестве измерительного прибора 5 -вольтметр ВЗ. Световой поток модулируют механическим прерывателем счастотой 1 кГц.Две пластинки б и 7 слюды, измеренные коэффициенты эллиптичности которых удовлетворяют соотношению (3),и поляризатор 2 устанавливают в оправы 8 иэ оргстекла, Взаимной ориентацией оптических осей поляризатора2 и пластинок б и 7 добиваются коэффициента эллиптичности света на выходе 0,97-0,99, что удовлетворяеттребованиям квантового магнитометра,Найденное положение фиксир;к.1 путемсклеивания оправ 8 полнриэ:тора иобеих пластинок дихлорэтанс м,Предлагаемый способ дает хорошиерезультаты (коэффициент зл.;1 иптичнос1027663 ВНИИПИ Заказ 4735/51 Тираж 511 Подписноилиал ППП фПатентп, г.ужгородул,Проектная,4 ти не менее. 0,97) во всех случаях . его применения,Таким образом, использование изобретения обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества,в операции измерения парамет.ров пластинок и в операции настройки циркулярного поляризатора измеря. ют только коэффициент эллиптичности света по единой методике на одной измерительной установке, что упрощает 0 процесс изготовления циркулярного поляризатора в целом; операция измере-,ния коэФфициента эллиптичности заключается в измерении электрических величин и не содержит угловых измерений, что упрощает операцию измеренияпараметров двупреломляющих пластинок;исключение из измерительной установки компенсатора и точных угломерныхустройств упрощает установку и снижает ее стоимость.