Осветитель с регулируемой степенью поляризации света

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" 699466 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.10.77 (21) 2531277/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 25.11..79. Бюллетень .% 48

Дата опубликования описания 27.11.79 (51)М. Кд.

G 02 B 27/28

G 01 Х 4/00

Гесу4арставнный квинтет

СССР но делам нзаарвтвннй и аткрытнй (53 ) УД К 53 5. 568. .1(088.8) А. И. Пеньковский, B. В. Абаскин, Р. Т. Афанасенко,,П..(1, Хамелин, В. И. Пеньковский и II. B. Ксанфомалити (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ОСВЕТИТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СТЕПЕНЬЮ

ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТА

Изобретение относится к оптическим приборам для поверки и настройки поляриметров, измеряющих степень и азимут поляризации света.

В некоторых случаях, например, ког5 да степень поляризации определяют с помощью вращающихся,поляризаторов, пользуясь понятием эквивалентной степени поляризации света, для поверки и настройки поляриметров можно применять известный поляризационный осветитель

51), который содержит эталонный источник белого света, коллиматор, светофильтр с спектральной функпией пропускания

Гауссовой формы, поляризатор, преобразователи состояния поляризации света, один из которых в виде стопы изотропных пластин установлен перед поляризатором, а другой в виде изотропных призм типа ромба Френеля установлен неподвижно после поляризатора.

Однако в этом устройстве степень поляризации выходящего из осветителя света всегда равна 100%, При вращении поляризатора ромб Френеля, как ахроматическое четвертьволновое устройство, преобразует линейную.поляризашпо в другие виды поляриэапии, например циркулярную, сохраняя при этом степень поляризации, равную 100%. При,эгом при прохождении светового потока через ромб

Френеля, происходит излом оптического пучка, что затрудняет плавное контро- . лируемое изменение азимута преимущественной поляризации света. Кроме того, стопа изотропных пластин мало эффективна в режиме деполяриэующего элемента и трудоемка в настройке. Осветитель не пригоден для настройки поляриметров, принцип работы которых предусматривает использование вращающихся фазовых пластин.

Известен осветитель с регулируемой степенью поляризации света (21, у которого перед поляризатором (вместо стопы иэотропных пластин) установлен преобразователь состояния поляризации в виде двух неподвижных одинаковых по толщ1т3 6994 не плоскопараллельных двулучепреломляющих пластинок, оптические оси которых составляют между собой угол 45, а после поляризатора (вместо ромба

Френеля) установлен с воэможностью вращения преобразователь состояния поляризации в виде плоскопараллельной двулучепреломляюшей пластинки.

Такой осветитель пригоден для поляриметров с разными принпипами работы, 10 позволяет получать калиброванные по интенсивности световые потоки с регулируемой от 0% до 100% степенью поляризации света и с любым регулируемым азимутом преимущественной- поляризации све- 15 та.

Однако при регулировке малых значений степени поляризации, например, кот да калибруют астрономические поляриметры, имеющие диапазон измерения степе- 20 .ни поляризации 0,5 - 15%, отсутствует возможность изменения масштаба . регулирования степени поляризации света в этом узком интервале диапазона измерений.

Целью изобретения является увеличение масштаба в заданном интервале диапазона измерений.

Эта пель достигается за счет того, что и осветителе за поляризатором установлен с возможностью вращения как относитель-:ЗО но поляризатора, так и совместно с ним, дополнительный преобразователь состояния поляризации света в виде плоскопараллельной двулучепреломляюшей пластин ки, вырезанной параллельно оптической оси.

На чертеже изображена структурная схема описываемого осветителя с регулируемой степенью поляризации света.

Осветитель содержит эталонный источ40 ник белого света 1, коллиматор 2, светофильтр 3 со спектральной функцией

Гауссовой формы, поляризатор 4 с лимбом 5 для контроля азимута 8 его про45 пускания, за которым установлен с воэможностью врашения преобразователь состояния поляризации в виде плоскопараллельной двулучепреломляющей пластинки 6 толшиной д4 из одноосного крис50 телла с двойным преломлением (Пe— - По ) °

Оптическая ось пластинки 6 лежит и ее плоскости с азимутом Ч . для контроля которого совместно с пластинкой .6 ущ= реплен лимб 7.

Пластинка 6 создает сдвиг фаз 8 =

= 2 З (П - По )CI< /jl. между компонентами поляризованного света для каждой элементарной длины волны света, прошед66 4 шего через фильтр 3. Перед поляризатором 4 установлен преобразователь состояния поляризации света в виде двух, одинаковых по толщине с плоскопараллельных двулучепреломляюши» пластинок

8, 9, оптические оси которых параллельны их плоскостям и составляют между собой угол 45 . Непосредственно за поо ляризатором установлен с возможностыО врашения как относительно поляризатора

4, так и совместно с ним, дополнитель1 ный преобразователь состояния поляри- . зации света 1 0 в виде плоскопараллельной двулучепреломляюшей пластинки толшиной 8> из одноосного кристалла с двойным преломлением (Ие- По ). Оптическая ось пластинки, 10,лежит в ее плоскости с азимутом c(,, для контроля которого на пластинке 10 укреплен лимб 11. Толшины с „пластинок преобразователей состояния поляризации света удовлетворяют неравенству:

2 "1 1,89 aX(n И1 где Л„„- длина волны, при которой досФо х тигается максимальное пропускание фильтра 3;

Ь вЂ” полоса пропускания фильтра 3 на уровне О, 5,максимального пропускания;

И -И - величина двулучепреломления е. материала рассматриваемой пластинки;

Р— степень поляризации света, падающего на рассматриваемый преобразователь состояния поляризации;

Р— допустимая паразитная степень полярицации света на выходе рассматриваемого преобразователя состояния поляризации света.

Осветитель с регулируемой степенью поляризации света работает следующим образом.

Световой поток от эталонного источника белого света 1 коллимируется коллиматором 2 и проходит последовательно светофильтр 3, фазовые пластинки 8, 9, поляризатор 4, фазовые пластинки 1 О, 6 и направляется на испьггуемый полириметр (не показан).

Если оптическая ось пластинки 1 0 совмещена с плоскостью пропусканкя поляризатора 4, то есть, если 8 =oL > то после пластинки 10 степень поляризации света равна 100%, и в процессе

699466

UHHHI1H Заказ 7221/50 Тираж 588 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 совместного вращения поляризатора 4 и пластинки 1 0 относительно пластинки

6 на угол от 0 до 45 степень полярисг зации света на выходе осветителя будет меняться от 100% практически до 0%.

Если плоскость пропускания поляризатора 4 предварительно установлена под углом "-" 45 по отношению к оптической оси пластинки 10, т.е. если (9 .+ 45) = aL, то будем иметь второй предельный случай, когда после пластинки 10,степень поляризации света будет практически равна нулю, и в процессе совместного вращения поляризатора 4 и пластинки 10 на выходе осветителя степень цоляриэации также будет равна нулю. другие промежуточные значения углов чредварительного разворота поляризатора 4 относительно пластинки 10 дают воэможность плавно изменять масштаб регулирования степени поляризации выходящего из осветителя излучения в диапазоне от 100% до нуля при тех же углах совместного поворота поляризатора 4 и пластинки 10 относительно пластинки 6.

Эгим достигается повышение; точности контролируемых изменений малых степеней поляризации, т.е. повышается раърешаюшая способность осветителя по степени поляризации света. Кроме того, при наличии пластинки 10 отпадает необ-» ходимость.в точном углоизмерительном устройстве для контроля совместного поворота элементов 4 и 10, поскольку благодаря растягиванию шкалы (изменению масштаба) регулирования степени поляризации прецизионные углоиэмерительные устройства можно заменить простыми лимбами, например диском с делениями.

С помощью данного осветителя можно получать эталонный коллимированный пучок света с регулируемыми в любых пределах азимутом и степенью поляризации света точнее 0 01%.

Формула изобретения

Осветитель с регулируемой степенью поляризации света, содержащий эталонный источник белого света, коллиматор, светофильтр с спектральной функцией пропускания Гауссовой формы, поляризатор, преобразователи состояния поляризации света, один из которых в виде двух фазовых пластинок с взаимной ориентацией осей под уто лом 45 установлен неподвижно перед поляризатором, а другой в виде одной фазовой пластинки установлен с возможностью вращения после поляризатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения масштаба в заданном интервале диапазона измерений, за поляризатором установлен с возможностью вращения как относительно поляризатора, так и совместно с ним, дополнительный преобразователь состояния поляризации

30 света в виде плоскопараллельной двулучепреломляющей пластинки, вырезанной параллельно оптической оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1 . урнал прикладной спектроскопии, 1974 г., т. ХХ, .вып. 2, стр. 338.

2. Журнал «Оптико-механическая промышленность, 1976 г., No. 11, стр. 30.