Многолучевой интерферометр для спектральных и поляризационных измерений

3 9456 так как интерферометр предназначен для измерений только в проходящем свете. В частности, интерферометр может быть использован при разработке спектральных приборов высокого разрешения, однако с его помощью, например, трудно обнаружить слабую спектральную линию на фоне интенсивноф соседней линии из-за низкого контраста получаемой в проходящем свете интерференционной картины. При этом свето,сила интерферометра мала из-за потерь, вносимых вторым поляризатором, что также ограничивает применение. этого интерферометра, особенно для управления частотой в перестраиваемых лазерах. 5Кроме того, в интерферометре невозможна плавная регулировка контраста, асимметрии и ширины интерференционных полос, которая бы давала воэможность использовать один и тот же интерферометр, в зависимости от характера получаемой интерфереьщионной картины (аппаратной функции)и для спектральных измерений, и для измерения величины анизотропии исследуемых материалов, и в качестве час тотного дискриминатора и т,д.Бель изобретения - обеспечение воэ-можнссти спектральных иполяризационных измерений в отраженном свете, а также обеспечение плавной регулировки контраста, асимметрии и ширины интерференционньх полос.Поставленная цель достигается тем, . что многолучевой интерферометр снабжен дополнительной анизотропной пластиной, установленной между поляризатором и первым зеркалом. Кроме того, обе анизотропные пластины выполнены в виде фазовых пластин, вносящих между собственными поляризациями фаэовые сдвиги У 4 и, удовлетворяющие соотношениям:40бали Ф1 14дМй 9 УЫ,45 где 9 - фазовый сдвиг дополнительнойфазовой пластины;- фазовый сдвиг основной фазоЯ.вой пласгиньц- коэффициент отражения первого 50зеркала:оптические оси фазовЬж пластин ориенти рованы перпендикулярно оптической оси инте рфер ометр а. 55Причем фазовые пластины выполненыс воэможностью поворота относительнооптической оси интерферометра 41 4 На фиг. 1 и 2 изображены вариантыпредлагаемого устройства; на фиг. 3 схема, поясняющая работу устройства.Интерферометр содержит последовательно расположенные поляризатор 1, дополнительную анизотропную пластину 2, первоезеркало 3, основную анизотропную пластину 4, второе зеркала 5. С целью уменьшения количества дата лей зеркало 5 нанесено на аниэотропную пластину 4 (фиг. 1 и 2), а зеркало 3 нанесено на анизотропную пластину 2 (фиг. 1) или анизотропную пластину 4 (фиг. 2).В качестве анизотропных пластин 2 и 4 служат фазовые пластины, т.е. оптические элементы, анизотропно влияющие на фазу световой волны, а именно: вносящие известную разность фаэ между собственными поляризаторами, которые являются ортогональными (гкнейными или круговыми) компонентами поляризации световой волны. Анизотропные пластины 2 и 4 выполнены в виде линейных фазовых пластин, например, иэ одноосного кристалла или типа ромба френеля, в которых свет, поляризованный линейно и в взаимна перпендикулярных выделенных направлениях, распространяется.с различной скоростью, в результате чего межру собственными поляризациями возникает сдвиго фазе.Аниэотроцные пластины 2 н 4 могут быть выполнены также в виде циркуляционныхневзаимных элементов типа фарадеевскоговращателя плоскости поляризации (ячейки фарадея), в которых распространяется с различной скоростью свет, поляризованный по правому и левому кругу, в результате чего между ортогональными круговыми поляризаторами возникает сдвиг цо фазе.Пластины 2 и 4 закреплены в оправах,6 и 7, обеспечивающих вращение пластин .вокруг оптической оси 8 интерферометра(фиг. 1 и 2),Для устранения параэитных о",раженийпсаерхности фазовых пластин, свободныеот отражающих покрытий зеркал, просвеьлены. Параметрыи , фазовых пластин, характеризующие величину их анизотропии, выбраны согласно соотношениям- -61 иФ 1 ийиЧЦ(,где Я - коэффициент отражения первого зеркала 3, в котором метаатическаяпленка с специальными диэлектрическимимногослойниками может быть (с цельюупрощения технологии изготовления) эаме41 6Таким образом, анизотропные лластиы 2 и 4 в сочетании с поляризатором 1 позволяют, управляя поляризацией света, регулировать амплитуды и фазы отраженных лучей всех порядков, включая луч нулевого порядка что расширяет воэ можноети управжния характерисщками интерференционной картины. 5 9456непа на простой диэлектрический многослойник. Зеркало 5 выполнено высокоопражающим с коэффициентом отражения,прецельно близким к единице.Интерферометр может быть снабжен 5приспособлением для изменения его оптической юлины (не показано). Поляризатор1 выполнен в вице поляризационной призмы (типа призмы Глана).На фиг. 3 изображены (в плоскости,перпендикулярной к оптической оси 8 интерферометра): направление колебанийэлектрического вектора Ер волны от внешнего источника, прошедшей через поляри-затор 1, направдэния оптических осей0 и 04 анизотропных пласт 2 и 4 икомпоненгы Е и Е электрического вектора эллиптически поляризованной отраженной волны, падающей на полярйзатор1 с стороны зеркал 3 и 5 с пластинами 202 и 4. Оптические оси О и О (фиг. 3)пластин 2 и 4 ориентированы перпендикулярно к оптической оси 8 интерферометра поц соответствууюшими углами о и(с+ ) к вектору Ео, лежащему в плосЙюти пропускания поляризатора 1,Интерферометр раб отает следующим,образом.Световая вода прошедшая через поляризатор 1 и пластину 2, по отношению к 30пластине 4 представляет собой суммуволн с ортогональными поляризациями(по отношению к цласгине 4 из одноосного кристалла, обладающего двойным щгчепреломлением, такими волнами являются обыкновенная и необыкновенная волны).Эти вошвы отражаясь от системы зеркал3 и 5 с пластиной 4 межпу ними, испытывают много чевую интерференцию, азатем, пройдя в обратном направжнии через пластину 2, интерферируют друг сдругом. В результате изменяется поляризация света, и формируется интерферен;ционная картина, характеристики которойзависят от параметров:5 5 у и ("-Поляризатор 1, преобразуя изменение.поляризации в изменение интенсивностипозволяет подучить интерфереиционнуюкаргину как цля компоненты Е электриЮческого вектора, параллельной плоскос-ти пропускания поляризатора 1, так и цля50перпендикулярной покомцоненты Е (причем одна ингерференцисаная картина является цополнитеа ной по отношению к другой, так как потери света в системе озс сутствуют) .55 Формула изобретения 1, Многолучевой интерферометр цля,спектральных и лоляризвцисеных иэмере.ний, содержащий последовательно расйоложенные на одной оптической оси поляризатор, первое зеркало, анизотропную пластину и второе зеркало, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что с целью обеспечениявозможности спектральных и поляризационных йзмерений в отраженном свете, онснабжен дополнительной аниэотропной пластиной, установленной между поляриэатером и первым зеркалом.2. Интерферометр по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что обе анизотронные пластины выношены в вице фазовыхпластин, вносящих между собственнымиполяризаторами фазовые сдвиги 9, и 9удовлетворяющие соотношениям:сГ -")1 +Кгде 9 - фазовый сдвиг дополнительнойфаэовой пластины- фазовый сдвиг основной фазовойпластин ыЯ, - коэффициент отражения первогозеркала,оптические оси фазовых пластин ориентированы перпендикулярно к оптической осиинтерфероме тра.3. Интерферометр по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цеаюобеспечения плавной регулировки контраста, асимметрии и ширины интерференционных полос, фазовые пластины выпогаеныс возможностью поворота относительнооптической оси интерферометра.Ис точники информации,принятые во внимание при экспертизе1. фАвтометрияф 1975, вып. 3,с. 107.2. Авторское свидетельство СССРМ 545877, кл. 0 01 В 9/02 1.975945641 Фиг,1 г Составитель Л. Лобзоваая Техред М,Рейвес Корректор Л. Дзятк едактор О, Юрков За Тираж .6 14 енного комитета СССР етений и открытийЖ, Раушская наб., д. одписн/5 филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 5312/57 ВНИИПИ Государст по делам изоб 13035, Москва, ЕиФиг.3