Узел управления фазой модулирован-ного пучка для многоканальногооптического анализатора спектра

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнн

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-e (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2762085/18-10 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.81. Бюллетень N9 8

Дата опубликования описания 28.0281 (51)М. Кл.з

G 02 В 27/28

Государственный комитет

СССР но делам. изобретений и открытий (53) УДК 535 33 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Жогликов и Б. В. Кияшко (71) Заявитель

Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский радиофизический институт

, 54) УЗЕЛ УПРАВЛЕНИЯ ФАЗ

ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО ОПТИЧ.Изобретение относится к измерительной технике статистической радиофизике и предназначено для формирования опорных сигналов при параллельном анализе одновременно нескольких процессов.

Известен узел управления фазой модулированного пучка для оптического анализатора спектра, содержащий два поляризатора и установленную между ними призму из двоякопреломляющего кристалла (1).

Известен также узел управления фазой модулированного пучка, содержащий два поляризатора и две установленных 15 между ними призмы из двоякопреломляющего кристалла. Он предназначен для формирования опорных Функций в многоканальном оптическом анализаторе при . использовании источника пространст- 20 венно-некогерентного монохроматического света j21.

Недостатком этого устройства является то, что при расширении спектра используемого света каждая спектраль- 25 ная составляющая света формирует эталонную функцию, характеризующуюся собственной частотой и начальной фазой. .)то приводит к ущественным иска.кс киям результирующей эталонной 30

OR МОДУЛИ РОВАН НОГО ПУ КА

ЕСКОГО АНАЛИЗАТОРА СП KTPA

„г „е; .<

1 (.2.

° ) функции за счет парез итудной и фаэовой ее модуляции.

Цель изобретения — уменьшение искажений формируемых модулятором эталонных функций при использовании ис;, точника света с широким спектром.

Поставленная цель достигается тем, что в,узле управления фазой модулированного пучка для многоканального оптического анализатора спектра между поляризаторами дополнительно установлены выполненные из двоякопреломляющих кристаллов плоскопараллельная пластинка и две призмы, при этом дисперсии показателей двупреломления последней пары призм отличны от дисперсий показателей двуплеломления первой пары призм.

На чертеже схематически изображен узел управления фазой модулированного пучка.

Узел представляет собой многоэлементное оптическое устройство, содержащее призмы 1, 2, 3 и 4 и плоскопа- раллельную пластинку 5, установленную между поляриэаторами 6 и 7. Призмы имеют в основании трапеции с углами между рабочими гранями Ч . Оптическая ось поляризатора 6 расположена под углом 45 о к осям х и у и скрещена

809025 с оптической осью поляризатора 7. Взаимное положение призм 1, 2, 3 и 4 таково, что их оптическИе оси лежат в одной плоскости, причем оптические оси призм 1 и 2 соответственно параллельны оптическим осям призм 3 и 4, в то время как между собой оптические оси призм 1 и 2 также как призм

3 и 4 не параллельны.

Призмы 1, 2., 3 и 4 и плоскопараллельная пластинка 5 выполнены из двоякопреломляющих кристаллов с различны-10 ми дисперсиями показателей двупреломления Р„ и различными показателями преломления для необыкновенного (и ) и обыкновенного (ne1) лучей, где 1 номер элемента. К тому же призмы 1, 2, 3 и 4 и плоскопараллельная пластинка 5 характеризуются различной длиной пути для осевого луча.

При этом типы кристаллов, из которых выполнены элементы модулятора, и их геометрию выбирают из условия пропорциональности длине волны Л разности хода оптических длин пути в модуляторе для волн двух поляризаций.

В частном случае призмы 1 и 2 выполнены иэ кристалла одного типа (! I п о.! = пох = »о 1 п = пе = и е ) и имеют геометрию, при которой углы между их боковыми гранями и длины путей для осевого луча равны (V„

= Ч = 1"; 1О„ 1 = 1О ). Призмы 3, 30

4 выполнены из другого типа кристал/ поЗ по " О 1 пе3 ne+ и е ) и имеют геометрию,. при которой соответственно Ч э = Ч .1.= ч и 1оэ = 1 0,1 (!

1 о . Оптические оси призм 1 и 2 35 также как и призм 3 и 4 ортогональны между собой.

В этом частном случае параметры элементов устройства удовлетворяют следующим соотношением: 40!

hno — 5 InЧ

"о П! — s !пЧ о по

0 о э = (! cosd ) = l (! coas (А х) 2

55 Х (uu(1 Х-ф()) где Ло — интенсивность луча на входе поляризатора б; ! Й-)=27 — (Р-Р ) 2(aL-А ) Мп Ч о

0 о ф (са)=27l(„ (Р- P )X0.2(А-до}МПЧ - n, (P -Р Щ0(5) О

Таким образом, частота и начальная

65 фаза эталонной функции не зависят от

5п0 1о + Q и О 1о = п0 1о где b n . и — и — разность поо в о казателей преломления для необыкновенного и обЫкновенного лучей в материале призм 1 и 2; а п о n — n Ie — разность пое каэателей преломления для необыкновенного,и обыкновенного лучей в материале призм 3 и 4;

>п о П е 5 п 05 — разность показателей преломления для необыкновенного и обыкновенного лучей в материале плоекопараллельной пластинки 5.

Устройство работает следующим образом.

Набор пучков параллельных лучей от протяженного источника с широким спектром падает на входную плоскость поляризатора б под разными углами наклона к оптической оси модулятора. На выходе поляризатора б каждый падающий луч создает две световые волны, поляризованные по осям х и у.

Проходя через призмы 1, 2, 3 и 4 и плоскопараллельную пластинку 5 эти световые волны приобретают разность фаз:, 2 где bn q() CI, — разность хода оптических длин пути для волн двух поляризаций в

i-том элементе; дn ., 3) — разность показателей

1 преломления для волн двух поляризапий в

i-том элементе; 01

1 ,-I,x — х ) s in+ — длина пути, проходимого в I òîì элементе, а х о — расстояние от начальной границы интервала интегрирования до оптической оси устройства.

Разность показателей преломления для волн двух поляризаций в каждой из призм

dhIdL " (!! Р.!)(ннп )

01

Знак "+" или "-" определяется ориентацией оптических осей призм относительно оптической оси модулятора.

Разность показателей преломления для волн двух поляризаций в пластинbn Ä(a) - - b n „(e + P X )

Конструкция устройства обеспечивает выполнение условия пропорциональности разности. хода оптических длин пути в модуляторе еbn„ (Ф) t i длине волны А . Поэтому сдвиг фаэ, приобретенный световыми волнами при прохождении через призмы 1, 2, 3 и

4 и плоскопараллельную пластинку 5

b,n

67= 2У (P — P ) 2 (*-ñ о)х

"(x x )sIn3 — bп (P Pg )6 + о

+ + 0 (P5) 0) не -зависит от длины волны Л, На выходе поляризатора 7 световой поток имеет интенсивность

809025

Формула изобретения

Составитель 3. Лычкова

Редактор П. Иакаревич Техред Н.МайорОш КоРРектоР М. Демчик

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4 О/51

Филиал ППП. "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная. 4 длины волны используемого света, поэтому суммирование эталонных функций от различных спектральных составляющих света при использовании источника света с широким спектром не приводит к искажению результирующей эталонной Функции.

В заключение следует отметить, что использование разработанного узла управления фазой модулированного пучка в анализаторе спектра с временным интегрированием, в котором анализируемый сигнал вводится с помощью ЭЛТ, позволяет увеличить коэффициент использования световой энергии, за счет чего повышается отношение сигнал/шум на выходе фотоприемника и обеспечи- I5 вается возможность применения ЭЛТ с высоким разрешением и быстродействием.

Использование предложенного уст- 2О ройства в анализаторе с пространственным интегрированием позволяет анализировать цветные пространственные структуры без предварительной записи путем проекции их на вход модулятора. р

Это устраняет нелинейные искажения, вносимые записью, а также вносимое светофильтром искажение пространственного распределения яркости цветной структуры.

Узел управления фазой модулированного пучка для многоканального оптического анализатора спектра, содержащего два поляризатора и две установленные между ними призмы из двоякопреломляющего кристалла, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения искажений формируемых зта лонных функций при использовании источника света с широким спектром, между поляризаторами дополнительно установлены выполненные иэ двоякопреломляющих кристаллов плоскопараллельная пластинка и две призмы, при этом дисперсии показателей двупреломлеиия последней пары призм отличны от дисперсий показателей двупреломлеиия первой пары призм.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 530623, кл. 6 01 Р 23/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР (Ф 570003, кл. G 02 В 27/28, 12.04.76.

Узел управления фазой модулирован-ного пучка для многоканальногооптического анализатора спектра Узел управления фазой модулирован-ного пучка для многоканальногооптического анализатора спектра Узел управления фазой модулирован-ного пучка для многоканальногооптического анализатора спектра 

 

Похожие патенты:

Модулятор // 570003

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки

Изобретение относится к выдвижным фильтрам для боковых зеркал, предназначенных для повышения безопасности движения и удобства пользования боковыми зеркалами транспортных средств

Изобретение относится к области физической оптики и может быть использовано в качестве средства исследования взаимодействия электромагнитного поля оптического диапазона волн с веществом, в частности, для исследования возбуждения вторичных электромагнитных волн в оптически прозрачных диэлектрических средах в процессе их нестационарного взаимодействия с электромагнитными волнами

Изобретение относится к оптике, в частности к устройствам для измерения длительности сверхкоротких лазерных импульсов методом регистрации автокорреляционной функции интенсивности

Изобретение относится к оптике, в частности к устройствам для измерения длительности сверхкоротких лазерных импульсов методом регистрации автокорреляционной функции интенсивности

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно, к способам преобразования поляризации лазерного инфракрасного (ИК) излучения, и может быть использовано для преобразования линейно-поляризованного излучения мощных технологических CO2 лазеров в эллиптически- и циркулярно-поляризованное излучение

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в поляризационных приборах для исследования напряжений методом фотоупругости
Наверх