Способ получения циркулярно поляризованного света

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 413 А 1 19) И 1) 51) 4 О 02 У 1/09 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Ленинградский ордена Ленина .политехнический институт им. М.И. Калинина(56) Авторское свидетельство СССР Р 145366, кл.-0 02 В 5/30, 1962.Зайдель А.Н. и др. Техника и практика спектроскопии. М.: Наука, 1976, с. 194.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИРКУЛЯРНО ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА(57) Изобретение относится к оптике и может быть использовано в различных областях техники, использующих циркулярно поляризованный свет. Цель изобретения - упрощение перестройки на нужное направление циркулярной поляризации. Сущность способа поясняется следующим. Угловая зависимость оптического пропускания интерферометра Фабри-Перо для монохроматического света представляет собой последовательность максимумов возрас тающей частоть. При наличии магнитного поля, параллельного световомупучку, коэффициенты преломления в.магнитноактивном веществе для светалевой б и правой б+ поляризаций становятся различными (эффект Фарадея).Вследствие этого картина для светалевой циркулярной поляризации смещается по углам в одну сторону, адля света правой циркулярной поляризации - в другую, что приводит краспаду каждого из интерференционных максимумов на два, соответствующих 6 и 6 поляризациям. Приустановке угла падения Ф, , соответствующего максимуму пропусканиядля света б поляризации, после прохождения через интерферометр неполяризованного света компонента бполяризации ослабляется, а компонентаполяризации проходит практически без ослабления, чем и достигается ее выделение. Знак получаемой циркулярной поляризации при данном К, (угол падения света на интерферометр) определяется константоймагнитооптической активности материала и относительным направлением маг-,нитного поля и светового пучка, 2 ил.12364Изобретение относится к оптике и может найти применение в различных областях науки и техники, использующих циркулярно поляризованный свет, в частности в химии, физике, биофизике.Цель изобретения - упрощение перестройки на нужное направление циркулярной поляризации.Сущность способа поясняется сле дующим. угловая зависимость оптического пропускания интерферометра Фабри-Перо для монохроматического света представляет собой последовательность максимумов возрастающей 15 частоты, которая изображена (фиг. 1) сплошной линией ( Ы - угол падения света на интерферометр, совпадающий с углом поворота интерферометра относительно оси, перпендикулярной 20 световому пучку). На фиг. 1 изображен частный случай, когда рабочая длина волны такова, что нормальному падению света на интерферометр (Ы =- О) соответствует максимум про пускания последнего.В отсутствие магнитного поля эта зависимость одна и та же для света любой пОляризации, При наличии магнитного поля, параллельного световому 30 пучку, коэффициенты преломления в магнитоактивном веществе для света левой ( б ) и правой ( б, ) поляризаций становятся различными,(эффект Фарадея).п(О) =и - Ьпп(б,) = па + п,где и - коэффициент преломления в отсутствие магнитного поля.Величина 6 п может быть как положительной, так и сотрицательной. Ее знак определяется знаком константы магнитнооптической активности данного вещества.Вследствие различия коэффициентов преломления г.(б ) и п(6+ ), картина для света левой циркулярной поляризации смещается по углам в50 одну сторону, а для света правой циркулярной поляризации - в другую, что приводит к распаду каждого из интерференционных максимумов на,цва, соответствующих б и б поляризациям. Эта ситуация изображена на фиг, 1 пунктирными линиями.Если повернуть интерферометр в положение к соответствующее мак 13 2симуму пропускания для света б поляризации, то при прохождении чЕ- рез интерферометр неполяризованного света компонента б поляризации ослабляется, а компонента б+ поляризации проходит практически без ослабления. В результате на выходе из интерферометра отношение интенсивности света б, поляризации к интенсивности света б поляризации станет больше единицы и описывается выражением-- 1 +( - 1) Ып 28 (2)локсгде 1) =-. - контрастность интерфе",иинрометра;- фарадеевский поворотпри однократном прохождении светового пучкачерез интерферометр.При д .= 45 степень циркулярной поляризации достигает максимума, при 1чем отношение-- становится равЛб )ным контрастности и интерферометра.На фиг. 2 показана зависимость г(б, )-7- - для угла поворота М = с отй величины угла фарадеевского поворота 8 для различных контрастностей интерферометра.Видно, что использование интерферометра с большой контрастностью позволяет поЛучить высокую степень циркулярной поляризации. Знак получаемой циркулярной поляризации при данном угловом положении интерферометра однозначно определяется знаком константы магйитооптической активности использованного материала и относительным направлением магнитного пОля и световоГО пучкаП р и м е р, Рассмотрим способ получения циркулярно поляризованного света с длиной волны 1 = 3,39 мкм (Не - Ие - лазер). Из магнитоопти - ческих материалов достаточно прозрачным на этой длине волны является гранат 7,1, 17 е О коэффициент прелом- ,пения которого п = 2,2. Если из этого материала изготовить интерферометр толщиной Ь = 0,8999 мм, то для 3 = 3,39 мкм при нормальном падении светового пучка (М = О) он имеет максимум пропускания для любой поляризации. В магнитном поле Н = 2000 Э намагниченность граната), тб на вых соотношенигде создать ма рности оде из ин- интенсивзаций изме сутс.тв п - обусло добавк ления; еп - целая а для изменен юй поляризацл обратное: тся е. во т окажется по ругу (в тои ж изован птепени). агнитного поля 3УГеО, достигает насыщЕния при этом фарадеевский поворот на единицу длины характеризуется величиной 9у 8 град/см ( Я = 3,39 мкм). При Ъ 0,8999 мм Э = 7,83 и, как поа 5 казывает расчет, интерференционный максимум для б поляризации сместится по углу в положение Ы = 0,8 этому положению соответствует максимум суммы интенсивностей обеих циркулярных поляризаций), При развороте интерферометра в положением= = 0,8 отношение интенсивностей света б+ и б поляризации имеет вели чину Г(б. )гЫ )- +( - 1) Бп 28 . Контрастность данного интерферометра 2 Опри коэффициенте отражения гранейг = 0,95 имеет величину= 1,37,10т.е. на выходе из интерферометрасвет поляризован по правому кругу вдостаточно высокой степени: 25 4изобретения Способ получения циркулярно поляризованного света для различных длин волн, основанный на пропускании светового пучка через поляризующее устройство, изменении направления циркулярной поляризации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения перестройки на нужное направление циркулярной поляризации, световой пучок пропускают через интерферометр Фабри.-Перо, изготовленный из магнитоактивного вещества, внутри интерферометра с помощью внешнего источника создают постоянное магнитное поле, направленное вдоль светового пучка, поворачивают интерферометр вокруг оси, перпендикулярной световому пучку, в такое по ложение, чтобы угол между нормалью к отражающим граням интерферометра и направлением светового пучка составил величину волны света в вакуумамиа интерферометра;циент преломления магтивного вещества в отие магнитного поля;вленная магнитным полема к коэффициенту прелом часть числа,ия направления циркуляии меняют направление1236413 ковл Составитель В. Техред И,Морге едактор Н, Тупи ректор М. Пожо Заказ 3086/4 501 Подписно нного еннй35,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг л. Проектная Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жкомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5