Селективный интерференционный светофильтр
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР 1 \) $ : ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3939813/10 (22) 02.08.85 (46) 30.06.92, Бюл. № 24 (71) Сибирский физико-технический институт им. В. Д. Кузнецова при Томском государственном университете им. В. В,. Куйбышева (72) А. А. Елисеев, Т, Н, Попова, О. В. Раводина и В. В. Стенина (53) 535,345,67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N539284,,кл. 6 02 В 5/28, 1975. Авторское свидетельство СССР ¹ 11668822995500,, кКл, G 02 В 5/28, 1985. Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к интерференционным оптическим фильтрам. Цель изобретения — увеличение контрастности и сужение контура его полосы све-. тофил ьтра. На фиг. 1 изображен селективный интерференционный светофильтр, состоящий из фильтрующих устройств и !!, где 1 и 1— 1 отражательные призмы с углами 900, 600, 30 ; 2 и 2 — отражательные интерференци1 онные светофильтры, находящиеся в оптическом контакте с призмами, стрелками показан ход лучей; на фиг. 2 — экспериментально полученная зависимость длины волны отфильтрованного излучения от угла падения света на фильтр il (p) для отдельного фильтрующего устройства; на фиг. 3 — экспериментально полученный контур рабочей полосы селективного интерференционного светофильтра. „„SU „„1744670 А1 2 (54) СЕЛЕКТИВНЫЙ ИНТЕР РЕНЦИОННЫЙ СВЕТОФИЛЬТР (57) Использование: интенференционные оптические фильтры, Сущность изобретения; селективный интерференционный светофильтр выполнен в виде двух фильтрующих устройств из отражательных призм с углами 90, 600, 30 и двух отражающих интерференционных светофильтров, находящихся в оптическом контакте с призмами, Входная грань одной призмы квазипараллельна выходной грани другой, угол между ними определяется согласно неравенству. 3 ил. Селективный интерференционный светофильтр обладает следующими свойствами. Так как грани отражательных призм фильтрующих устройств квазипараллельны одна другой, то угол падения света на дополнительное фильтрующее устройство отличается на угол Ар от угла падения света на основное фильтрующее устройство, Поэтому контуры полос отражения этих устройств оказываются сдвинутыми один относительно другого. Угол h p выбран из условия, что первый побочный максимум полосы отражения дополнительного фильтрующего устройства смещается до первого минимума полосы отражения основного фильтрующего устройства, Таким образом, добавление к одному фильтрующему устройству второго со сдвинутой относительно первого полосой отражения делает более узким контур рабочей полосы селективного интерференционного 1744670 (2) 40 55 светофильтра и исключает побочные максимумы, Коэффициент отражения светофильтра равен произведению коэффициентов отражения отдельных фильтрующих устройств, и контур рабочей полосы светофильтра получается перемножением ординат контуров сосгавляющих. Для уничтожения побочных максимумов важно, чтобы первый минимум одного фильтрующего устройства попал на первый побочный максимум другого фильтрующего устройства, т. е. контуры полос отражения составляющих фильтрующих устройств должны быть сдвинуты один относительно другого на расстояние ЛЛ от минимума до первого побочного максимума. При интерференции N пучков света с одинаковыми амплитудами ближайший к главному максимуму минимум получается при разности фаз дмин = 2 zt N (1) Первый побочный максимум находится при разности фаз 3 7г дмакс Тогда разность фаз Л S между ближайшим к главному максимуму минимумом и первым побочным максимумом будет л Лд = дмакс дмин = N (3) Соответствующая такой разности фаз разность длин волн будет Л = .. Л вЂ”, (4) 2л 2N где Яо — длина волны, используемая при изготовлении фильтрующего устройства; N — число отражающих слоев фильтрующего устройства. Так как угол Л р мал, то можно записать hp, бЛ (5) Отсюда Лр — = Л1(- — ), р (6) Подставляя (4) в (6), получаем Л p — ° (7) 2N(с, ) бр Из фиг. 3 вытекает, что производная оА находится в пределах б р 150 нм/рад („350 нм/рад. (бА ( б р Подставляя полученные данные для бЛ в (7), находим предельные значения о р для угла Лр 30 3 5 10 з Я " (Лр( (310 — з — 1 (Р ) Этот угол Лр можно задавать, плавно поворачивая одно из фильтрующих устройств относительно другого, Угол между выходной гранью отражательной призмы основного фильтрующего устройства и входной гранью призмы дополнительного фильтрующего устройства в плоскости боковой грани призмы будет равен изменению угла падения света на устройство. Селективный интерференционный светофильтр состоит из двух фильтрующих устройств, каждое из которых состоит из отражательной призмы, на катетных гранях которых в оптическом контакте находятся интерференционные отражательные светофильтры из чередующихся полуволновых прозрачных и взаимно идентичных отражающих полупрозрачных слоев, полученных методом стоячих волн при засветке фотопластинки типа ЛОИ 2 светом гелий-неонового лазера ЛГ-36 с il =644 нм. Оба фильтрующих устройства установлены последовательно одно за другим так, что грань отражательной призмы АВ первого фильтрующего устройства расположена параллельно грани А В второго фильтрую1 щего устройства (фиг. 1}, На полученный таким образом селективный интерференционный светофильтр направляется коллимированный пучок белого света от лампы накаливания. Потом плавно поворачивается одно из фильтрующих устройств для небольшой перестройки его рабочей полосы, Формула изобретения Селективный интерференционный светофильтр, содержащий фильтрующее устройство из отражательной призмы с углами 90О, 60О, 30 и светофильтра из чередующихся полуволновых прозрачных слоев и взаимно идентичных отражающих полупрозрачных слоев, расположенных на катетной грани призмы в оптическом контакте с ней, отличающийся тем, что, с ger .ю увеличения контрастности светофильтра и сужения контура его полосы, в него введено дополнительное фильтрующее устройство, идентичное вышеуказанному, установленное входной гранью отражательной призмы квазипараллельно выходной грани основной отражательной призмы, при этом угол hp (рад) между указанными гранями в плоскости боковой грани призмы выбран из условия 1744670 где Й вЂ” число отражающих слоев фильтрующего устройства; Я вЂ” длина волны светофильтра, нм, 10 Составитель А,Мешков Редактор М.Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор B,ÃèðHäK Заказ 2197 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101
