Способ интерференционного измерения распределения показателя преломления в оптических градиентных элементах

(5 И 4 С 21 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н.Полянский. СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Труды института инженеров поэлектронике и радиотехнике. М.: Мир1980, т. 68, У 6, с. 38-42.Там же, с. 42-44.(54) СПОСОБ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ИЗМЕ РЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ В ОПТИЧЕСКИХ ГРАДИЕНТНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ(57) Изобретение относится к измерению распределения показателя преломления в оптических градиентных элементах. Цель изобретения - упрощение процесса измерения за счет упрощения технологии подготовки образца для измерений. Через образец в направлении, перпендикулярном градиенту показатЕ- ля преломления, пропускают световой поток и определяют распределение интерференционных полос. Затем с образца удаляют тонкий слой материала, вторично пропускают через образец световой поток и определяют распределение интерференционных полос. О распределении показателя преломления судят по разности распределения полос.Изобретение относится к техникеизмерения распределения показателяпреломления в оптически неоднородныхпрозрачных твердых телах, а именно кспособу определения распределения показателя преломления в оптическихградиентных элементах (граданах).Целью изобретения является упрощение процесса измерения за счет упро -щения технологии подготовки образцадля измерений.На фиг.1 изображен исследуемый образец в координатных осях; на фиг.2 -ход светового луча через образец,вид сверху, на фиг.З - графики распределения интерференционных полос(кривая 1 - график распределения полос по радиальной координате К (г),образца до удаления тонкого слоя;кривая 2 - то же, после удаления тонкого слоя; кривая 3 - график их разности) .Способ осуществляют следующим образом.Берут оптический градиентный элемент толщиной 1, (фиг.1), в которомв направлении оси Х создано некотороераспределение показателя преломленияп(Х). Рабочие поверхности образца,перпендикулярные направлению светового потока, полируют. При использова-нии иммерсионных жидкостей можно ограничиться шлифовкой,Помещают градан в одно из плечдвухлучевого интерферометра, напримеринтерферометра Маха - Цендера. Пропускают световой поток в направлении,перпендикулярном направлению градиента показателя преломления, На выходеинтерферометра образуется картина интерференционных полос равной толщиныс распределением К(Х), в направленииХ (где К - номер полосы).Удаляют с исследуемого образцаслой материала толщиной ьу параллельный направлению градиента показателя преломления. Удаление тонкогослоя с образца осуществляют механическим путем, При использовании иммерсии удаление материала можно осу-ществить путем химического травленияповерхности образца. Толщину удаляемого слоя находят иэ соотношенияаг г где д у - минимально возможная толминщина слоя,Ап - перепад показателя преломления в образце,г - размер градиентной зоныв образце в направлении 5градиента;Ьг - предельно допустимое смещение луча на толщинеслоя.При этом величина Ьг задается исходя иэ предельно допустимого смещения луча на толщине слоя. Значения ги лп могут быть определены несколькими способами, в том числе и с использованием интерференционной картины образца. Размер градиентной зоныг определяется непосредственно поразмеру ее интерферограммы, а величина перепада показателя преломления 20 равнадКдп = - - -1-огде л К - число интерференционных полос в градиентной зоне образца;25; - длина волны используемогоизлучения1 - толщина образца.0Вторично пропускают световой потоки определяют распределение интерферен ционных полос. Строят графики распределения интерференционных полос доудаления слоя и после и находят ихразность.П р и м е р. В качестве исследуе мого объекта берут цилиндр иэ стекласостава, мол.7.: 510 51,5; А 1 О 22;Ба. О 11,5; 1,1 О 11; К О =3, диаметром 10 мм и толщиной 3 мм, в которомметодом ионного обмена создают ради альный градиент показателя преломления. Рабочие поверхности образца подвергают тонкой шлифовке. Образец помещают в плоскопараллельную кювету симмерсионной жидкостью. Кювету уста навливают в одно из плеч интерферометра Маха - Цендера. На фиг.З представлен график распределения полос по радиальной коор динате К(г)Перепад показателя преломления ЬпаК Адп = -101,Размер градиентной зоны г равен в55данном случае радиусу образца. В качестве предельно допустимого смещения луча задают величину г = 10г. Толщины удаляемого слоя/дг гду ( / --- = 1,5 мм:. С одной из рабочих поверхностей образца сошлифовывают 0,46 мм и образец новой толщины вновь помещают в интерферометр. Кривая 2 (фиг,3) распределение полос интерференции по радиальной координате К(г)Произведя вычитание кривых 1 и 2 (фиг.3), получают распределение полос, соответствующее распределению показателя преломления в образце толщиной, равной толщине удаленного слоя, т.е. близкое к истинному. Формула изобретения Способ интерференционного измерения распределения показателя преломления в оптических градиентных элементах путем пропускания светового потока через образец в направлении, перпендикулярном градиенту показателя преломления, для создания интерференционного поля полос равной толщины и определения распределения интерференционных полос в образце, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса измерения за счет упрощения технологии подготовки образца для измерений, после пропускания светового потока и определения распределения интерференционных полос с образца удаляют слой материала, параллельный направлению градиента показателя преломления, толщиной ьу, выбранной иэ соотношенияс 0 Усдг гминдп где д у - минимально возможная тол мчнщина удаляемого слоя;ьп - перепад показателя преломления в образце;г - размер градиентной зоныв образце в направленииградиента;дг - предельно допустимое смещение луча на толщинеслоя,затем вторично пропускают световойпоток через образец и определяют распределение интерференционных полос,а о распределении показателя преломления в образце судят по разностиполученных в первом и втором определениях распределений интерференционных полос в образце.. Шулл дак ПодписССР Тираж 6 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рауаказ 3825/3 комитета открытиская наб 4 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная