Способ измерения разности хода оптически анизотропных объектов

 

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к оптике поляризационных приборов и анизотропных сред, и может быть использовано в оптической технологии , аналитической химии, микроэлектронике , пищевой и микробиологической промьшшенности. Цель изобретения - увеличение точности и помехоустойчивости измерения. При реализации способа измерения разности хода оптически анизотропных объектов длину волны света от источника 1 ска-, нируют в пределах оптического диапас iS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„! 383161 (51)4 G 01 N 21/21

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ о»,, / ., "ЧЖ опислник изоБркткния !,,".. .13(К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4085383/31-25 (22) 03.07.86 (46) 23.03.88. Бюл. Р 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и экспериментально-конструкторский институт продовольственного машиностроения (72) Г.И,Уткин (53) 525.8(088.8) (56) Меланхолии Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов.

М.: Наука,1970, с. 52-58.

Ванюрихин А.И., Герчановская В.П.

Оптико-электронные поляризационные устройства. Киев: Техника, 1984, с. 133-136. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ХОДА

ОПТИЧЕСКИ АНИЗОТРОПНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к оптике поляризационных приборов и анизотропных сред, и может быть использовано в оптической технологии, аналитической химии, микроэлектронике, пищевой и микробиологической промьпяленности. Цель изобретения — увеличение точности и помехоустойчивости измерения. При реализации способа измерения разности хода оптически анизотропных объектов длину волны света от источника 1 ска-. нируют в пределах оптического диапа- а

<О

1383161 зона с помощью монохроматора 2. Плос- ции которой вращается синфазно с кость поляризации света с помощью плоскоСтью поляризации зондирующего призмы Рошона 6 вращают с постоянной светового потока. Сигнал с фотодетекчастотой. Прошедший через исследуе- тора 17 фильтруют с выделением четмыи объект 11 свет ретроотражают с вертой гармоники, Регистрируют длину помощью изотропного отражателя 13, волны зондирующего излучения в момент

С помощью светоделителя 4 выделяют достижения минимума амплитуды четверкомпоненту прошедшего через объект той гармоники и по ней определяют светового потока, плоскость поляриза- величину разности хода. 1 ил, Изобретение относится к.оптическому приборостроению, в частности к оптике поляриэационных приборов и анизотропных сред, и может быть исгользовано в оптической технологии, аналитической химии, микроэлектрони-, ке, пищевой и микробиологической промышленности.

Целью изобретения является увеличение точности и помехоустойчивости измерений.

На чертеже показана принципиальная схема устройства, осуществляющего способ и предназначенного для контроля разности хода фазовых анизотропных пластинок непосредственно в процессе их изготовления.

Устройство содержит источник 1 излучения, сканирующий монохроматор

2, конденсатор 3, пространственный светоделитель 4„ линзу 5. вращающийся поляризационный светоделитель 6 типа призмы Рошона, приводимый.во вращение двигатель 7, диафрагму 8, пустотелый шпиндель 9 плоскошлифовального станка, привод 10 станка, обрабатываемые фазовые пластинки 11, планшайбу 12 станка, изотропный отражатель в виде зеркала 13, напыленного на внешнюю поверхность стеклянного притира 14, приводимого s движение водилам 15, фотоприемник 16, фотодетектор (резонансный фильтр

17), электронный нуль=индикатор 18, электронный регистрирующий блок 19 и датчик 20 текущего значения длины волны монохроматора.

Способ измерения разности хода оптически анизотропных объектов осуществляют следующим образом.

Световое излучение источника 1, прошедшее через сканирующий монохроматор 2, концентрируется конденсатором 3 на центральной площадке прост5 ранственного светоделителя 4, образованной зоной нарушенного оптическо. го контакта между призмами светоделителя 4. Отразившееся от центральной площадки светоделителя 4 излучение коллимируется линзой 5 и поляризуется вращающимся поляризационным свето: делителем 6, приводимым во вращение двигателем 7.. Поляризационный светоделитель 6 выполнен в виде двупреломляющей призмы типа призмы Рошона, расщепляющей падающий неполяризован- . ный световой поток на две ортогонально поляризованных пучка, один из которых отклоняется светоделителем 6 от оси вращения. Отклоненный световой пучок, вышедший иэ светоделителя 6, подавляется диафрагмой 8, а осесимметричный пучок прохоДит через пустотелый шпиндель 9 станка, приводимый. во вращение приводом 10 и направляется на центральную в технологическом блоке измеряемую фазовую пластинку 11, укрепленную на оптическом контакте на нижней стеклянной ,планшайбе 12 из отраженного стекла, жестко соединенной со шпинделем 9 станка.

Прошедшее через фазовую пластинку излучение отражается в обратном

35 направлении изотропным отражателем в виде зеркала 13, напылЬнного на внешнюю поверхность стеклянного притира 14, перемещаемого по блоку наклеенных фазовых пластинок водилом

40 15. Ретроотраженное от зеркала 13

1383161 заданному.

BHHHIIH Заказ 1286/38 Тираж 847 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 излучение проходит через тубус шпинделя 9 и поляриэационный светоделитель 6. Компоненты отраженного излучения, плосхость поляризации которой

5 параллельна плоскости поляризации зондирующего излучения, концентрируется линзой 5 на центральной зоне . пространственного светоделителя 4, которая экранирует ее попадание на фотоприемник 16. Компонента отраженного излучения, ортогонально поляризованная по отношению к зондирующему излучению, отклоняется поляризационным светоделителем 6 и концентрируется линзой 5 в периферийной зоне светоделителя 4 за пределами центральной отражающей площадки и полностью воспринимаются фотоприемником

16. Поскольку поляризационный светоделитель 6 установлен как в прямом, так и в обратном ходе лучей, то он выделяет из отраженного излучения компоненту, плоскость поляризации которой вращается синфазно с плоскос-25 тью поляризации зондирующего излучения ° Сигнал с фотоприемника 16 поступает на вход резонансного избирательного фильтра 17, который выделяет из него колебание с частотой в четы- 3О ре раза большей модулирующей, амплитуда которого несет информацию о величине разности хода измеряемой фазовой пластинки по отношению к длине волны зондирующего излучения.

В момент равенства измеряемой разности хода длины волны зондирующего излучения амплитуда четвертой гармо ники равна нулю и нуль-индикатор 18 вырабатывает электронный импульс, .

40 поступающий на считывающий вход электронного регистрирующего блока

19, на информационный вход которого поступает информация с датчика 20 текущего значения длины волны сканирующего монохроматора 2; В момент, поступления импульса с нуль-индикатора блок 19 фиксирует длину волны зондирующего излучения, определяет по ней разность хода изготовляемой фазовой пластинки и выдает информацию в систему управления технологическим процессом изготовления фазовых пластинок. Указанный цикл измерения периодически повторяется с частотой развертки спектра монохроматором 2. Изготовление фазовых пластинок оканчивается, когда измеренное значение разности хода пластинок равняется

Предлагаемый способ позволяет созе дать универсальное оборудование для производства фазовых пластинок на любую длину волны с непосредственным контролем их параметров в процессе изготовления беэ предварительного изготовления эталона разности хода на данную длину волны и соответствующей подготовительной переналадки технологического оборудования.

Формула изобретения

Способ измерения разности хода оптически анизотропных объектов, включающий облучение исследуемого объекта зондирующим поляризованным световым потоком и фотоэлектрическую регистрацию линейно поляризованной компоненты прошедшего через объект светового потока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения точности и помехоустойчивости измерения, длину волны зондирующего светового потока. сканируют в пределах оптического диапазона, а плоскость его поляризации врашают с постоянной частотой, прошедший через исследуемый объект световой .поток ретроотражают с помощью изотропного отражателя, а перед фотоэлектрической регистрацией выделяют компоненту прошедшего через объект светового потока, плоскость поляризации которой вращается синфазно с плоскостью поляризации зондирующего светового потока, и после фотоэлектрической регистрации производят фильтрацию фотоэлектрического сигнала с выделением частоты 4v при этом регистрируют длину волны зондирующего излучения в момент достижения минимума амплитуды сигнала с частотой 4,ы .и по ней определяют величину разности хода объекта.