Поляриметр

1Иэобретение относится к исследованию механических напряжений э прозрачных материалах поляризационнооптическим методом.Цель изобретения - поэьппение производительности эа счет исключениянеобходимости переустановок четвертьволновой пластинки при измерениях.На фиг. 1 показана принципиальная схема поляриметра, на фиг. 2 -схема определения азимута главныхнаправлений и разности хода.Поляриметр содержит источник 1(фиг, 1) светового излучения, излучающий по крайней мере ЗВС длины волны 3 и 3 , и расположенные по ходуЭсветового пучка циркулярный ахроматический поляризатор 2, ахроматическую четвертьволновую пластинку 3,приспособление 4 для вращения плоскости поляризации, светоделитель 5,блок 6 измерения азимута главных направлений, установленный по ходу Отраженного от светоделителя 5 пучка,блок 7 измерения разности хода, вторую ахроматическую четвертьволноэуюпластинку 8, установленную между приспособлением 4 для вращения плоскос"ти поляризации и первой пластинкой3, второй светоделитель 9, установленный перед блоком 7 измерения раэ"ности хода, и второй блок О нэмереВния разности хода, установленный походу отраженного От второго сэетоделителя 9 светового пучка.Главные оси четвертьэолноэых пластинок 3 и 8 развернуты в пространстве относительно друг друга. Блок6 измерения азимута главных направлений и блоки 7 и 10 измерения разности хода могут быть выполнены одинаково и каждый содержит светоделитель 11, два светоФильтра 12 дляразличных областей спектра, дэа Фотоприемных устройства 3 н блок 14регистрации, Исследуемый Образец 15располагается между поляризатором 2и четвертьволновой пластинкой 3.Приспособление 4 для вращения плоскостиполяризации приводится во вращение.двигателем 16,1Поляриметр работает следующим Образом,Световой пучок От источникасвета, излучающего по крайней мередве длины волны А и, становится2 фциркулярно поляризованным после прохождения через ахроматический циркулярный поляризатор 2 и поступает П 1 О 6 2 на вход исследуемогр образца 15, Йавыходе иэ образца свет становится эл-,липтически поляризованным, Поляризационные характеристики света на выходе иэ образца несут информацию о параметрах дэупреломления в исследу" емой точке, Светоделитель 5 разделяет световой пучок иа две части, первая иэ которых (Н) проходит только 1 б через приспособление 4, минуя четвертьволноэые пластинки 3 и 8,Приспособление 4 может представлять иэ себя вращающийся с постоян" 15 ной угловой скоростью анализатор илисовокупность вращающейся с постоянной угловой скоростью полуволновойахроматической пластинки и неподвижного анализатора. Вращение осущест эляется с помощью двигателя 16.Частьсветового пучка (А) от светоделителя5 поступает на блок 6 измерения аэимута главных направлений. Светоделитель 11, входящий в состав блока,О измерения азимута главных направлений, разделяет световой пучок А надэе части, каждая из которых проходит через один из светофильтров 12,выделяющих рабочие длины волн в иПосле светофильтров световые2пучки поступают на Фотоприемные уст"ройства 13, выходь 1 которых связаныс входом блока 4 регистрации, содержащего Фаэометры,ЗФБлок 14 регистрации производитизмерение Фаз переменных составляю,щих интенсивностей света для длинволн в, и в . Часть светового пучка4 ОВ поступает на блок измерения раэности хода. Сэетоделитель 9 разделя-ет ее на дэе составляющие, одна иэкоторых (В,) проходит последовательно через четэертьэолновую пластинку3 и приспособление 4, а вторая (В)45через четвертьэолновую пластинку 8и приспособление 4. Каждая нэ этихсоставляющих светового пучка разделяется светоделителями 11, входящими в блоки измерения разности хода,на дэе части проходящие через одиниз светофильтров 12 выделяющих рабочие длины волн л и А , После светофильтроэ световые пучки поступаютна фотоприемные устройства 13, выхо- ДЫ КОТОРЫХ СВЯЗЯИЫ С ВХОДИМИ бЛОКОВ 14 регистрации, содержащих ФаэометРЫ. БЛОКИ РЕГИСтРаЦИИ ПРОИЗВОДЯТ Иэ-мерения фаэ переменных составляющих30 Формула40 интенсивности света для ллин ВолнПосле прохождения через исследуемый образец 15 (фиг, 1) свет становится эллиптически поляризованным,причем точки С,; и С, (Фиг, 2), ото-,бражающие поляриэвционные характеристики света на сфере Пуанкаре длядвух рабочих длин волки , будут находиться на одном меридиане 10И, долгота которого определяется положением В пространстве главных осейтенэора диэлектрической проницаемости. Диаметр экватора сферы ПуанкареАА, отображающий на сфере положениев пространстве главных осей, перпендикулярен меридиану И. Таким образом, измерив долготу точек С и Сможно определить положение в пространстве главных осей илиазимут глав-рных направлений,Интенсивность переменной составляющей светового пучка А, поступающего на вход блока измерения аэниутаглавных направлений, в случае вращвющегося анализатора равна 1 К 1 1-вьпЧзп 2(цИ-Ы),начальная интенсивность; коэФфициент пропорциональностии;разность Фаз, создаваемая образцом;долгота точки, отображающей полярнэационные характеристики света нв сфере Пуанкаре;угловая частота вращения анализатора. Из приведенного выражения видно,что фаза переменной составляющейсигналов с выходов фотоприемных устройств содсржит информацию об азимуте главных направлений,Широты точек С и С определяют 2ся разностями хода, соответственно,Для Длин ВОлн 1 и 1 СВетоВой пучок В, часть которого прошла черезчетвертьволновую пластинку 3, вчасть - через четвертьволновую пластннку 8, поступает нв вход блока .измерения разности хода. Пусть главныеоси пластинок 3 и б образуют междуособой угол в 45 и их положение насфере Пуанкаре отображается точками ЮП и Р . В этом случае точка, отображающая положение в пространствевращающегося с постоянной угловой скоростью анагщзатора (приспособление 4, фиг, 1), бугет равномерно перемещаться по меридианам Р, и 1 соответственно. Измерение Фазы переменных составляющих сигналов в блоке измерения разности хода определяют положение на сфере дуг большого круга, проходящих через точки О, н О, и перпендикулярных меридианам К н1 И соответственно для каждой из длин волн , и я , нх взаимное пересечение и пересечение с меридианом И определяет координаты точек С, и С отображающих поляриэационные характеристики света на выходе образца,Применение двух четвертьволновыхпластинок с главными осями, развернутыми в пространстве относительнодруг друга, позволяет определитькоординаты точек С и .С с высокой2точностью прн любом значении азимутаглавных направлений, не требуя раз-.ворота плвстннки во время измерения,что существенно сокращает время измерения, Измерение Фвэ переменныхсоставляющих во всвх трех блоках регистрации проводится одновременнон, не увеличивая времени измерения,позволяет повысить точность измерения. Применение двух длин волн в .блоке измерения разности хода позволяет однозначно определять дробнуючасть разности хода и целое числопорядков, а в блоке измерения азиму"та главных направлений - определятьазимут при любом значении разностихода,изобретения Поляриметр, содержащий истбчник светового излучения и расположенные по ходу светового пучка циркулярный ахроматический поляризатор, четверть" волновую пластинку, приспособление для вращения плоскости поляризации, светоделитсль, блок измерения азимута главных направлений, установленный по ходу отраженного от светоделителя пучка, и блок измерения разности мода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпленйя произво" дительности, он снабжен второй четвертьволновой пластинкой, установленной между приспособлением для враще" ния плоскости поляризации и первой пластинкой, вторым светоделителеи, установленным перед блоком иэмере272106 б ныл по холу отраженного от второго светоделнтеля светового цучка. Составитель В.Е Техред Л,Сердюко тра тона Корректор М.Деи едактор Н.Тупи аказ 6326/36В ираж 670 Государст делам изобре Москва, Ж-Э 5 113035,П едприятие, г. Уагород, ул. Проектна водственно-и ско ния разности мода, вторыч блокомизмерения разности. хода, установлен 1 ного Бии иРаушск Подписноекомитета СССРткрытийя наб., д. 4/5