Claims (3)
Изобретение относитс к пол ризационной оптике, а именно к преобразованию немонохроматического света с любым типом пол ризации в линейнопол ризованный свет, и может найти применение в устройствах передачи и измерени азимутальных углов плоскости пол ризации, в пол риметрических устройствах дл измерени поворо та плоскости пол ризации и др. Известны устройства изготовленные из различных дихроичных веществр Однако эти устройства обладают не высокой пол ризующей способностью и недостаточно устойчивы к внешним климатическим воздействи м. Известны также пол ризаторы, выпо ненные в виде плоско-параллельных пластин-стопа, работающих на отражение и пропускание. Дл увеличени степени пол ризации на такие пластины нанос т чередующиес по показателю переломлени слои из диэлектричес кого материала, а дл уменьшени габаритов , увеличени пропускани и степени пол ризации примен ют пол ризатор в виде двух пр моугольных призм соединенных гипотенузными гран ми, на одной из которых нанесено многослойное интерференционное пол ризующее покрытие 2 . Однако такой пол ризатор имеет значительную нестабильность положени плоскости пропускани при наклонном прохождении через него световых пучков. Наиболее близкими по конструкции к предлагаемому устройству вл ютс изготовленшле из двулучерреломп ющих одноосных кристаллов пол ризаторы, например выполненные в виде призм отделенных друг от друга воздушным промежутком, либо склеенных клеем. Такие пол ризаторы характеризуютс как наиболее высококачественные, имеют большую величину степени пол ризации , большую стабильность положени плоскости наибольшего пропускани . при наклонном прохождении через них световых пучков. При этом аперту ра таких пол ризаторов зависит от общего двулучепреломлелш , которое у пол ризаторов, изготовленньгх из кальцита составл ет величи1гу пор дка 0,17 3. Однако пол ризаторы, изготовленные из кальцита, вл ютс самыми дорогосто щими и дефицитными и поэтому применение их очень ограйичено. Использование самых распространенных материалов, таких как, например, кварц MgF и другие, также ограничено дл изготовлени пол ризаторов, так как у них очень малые значени величины общего двулучепреломлени (1.,,009, I.. 0,012). ИзготовленКБ | ЛОР2 ные из указаннь1х материалов призмы пол ризационные обладают весьма малой апертурой. Так как призма Глана изготовленна из кристаллов Мдр2 или кнарца, имеет максимальную апер ру, равную- 40 (угловых минут) , то да как призма Глана, изготовленна из кальцита, обладает апертурой, ра ной ,v7 Цель изобретени - использование кристаллов с разницей двулучепрелом лени , не превьшгающей 0,015. Указанна цель достигаетс тем, что пол ризатор, содержащий две пр моугольные призмы, выполненные из о ноосных кристаллов, оптические оси которых парзшлельны друг другу и ре ру, образованном пересечением входн и гипотенузной граней, а гипотенузные грани парсгчлель п 1 между собой снабжен интерференционным диэлектри ческим пол ризующим элементом, размещенным между гипотенузными гран м и жестко св занным с ними, а угол. между входной и гипотенузной гран м призм равен углу Брюстера. На чертеже представлена принципиальна оптическа схема пол ризатора . . Пол ризатор состоит из двух приз 1 и 2, многослойного интерференцион . ного пол ризующего покрыти 3, нане сенного на гипотенузную грань одной из призм. Призмы 1 и 2 изготовлены из одноосного кристалла с малым дву лучепреломлением (например кварца MgFo), имеющего показатель преломлени дл обыкновенного луча ,.5 Оптические оси кристаллов призм параллельны друг другу и параллель4 ны или перпендикул рны ликии пересечени выходной и гипотенузной граней . Угол между входной (выход юй) и гипотенузной гран ми определ етс углом падени света на границе раздела чередующихс слоев пол ризующего покрыти , который paBOii углу Брюстера.. Дл кварца этот уюл равен 5030. Наносимое покрытие 3 должно быть из чередующихс по показателю преломлени слоев оптически прозрачного диэлектрика, например сернистого цинка и фтористого магни , имею14их показатель преломлени соответственно 2,35 и 1,38. Пол ризатор работает на Пропускание . Световой пучок проходит через призму 1, попадает на интерференцноиное шот ризун цее покрытие 3, где световой пучок раскладываетс на две составл ющие, плоскости колебаний в которых взаимно ортогональны. Одна составл юща , плоскость колебаний электрического вектора которой совпадает с плоскостью падени (Р - составл юща ), практически полностью пройдет покрытие 3, так как интерференционное покрытие практически не имеет поглощейи . Составл юща , плоскость колебани электрического вектора которой перпендикул рна плоскости падени (S - составл юща ), отразитс . При прохождении призмы 2 положение плоскости колебаний стабилизируетс , так как стабильность плоскости колебаний (стабильность плоскости пропускани ) определ етс ориентацией оптической оси в кристалле. Техническа эффективность предлагаемого изобретени по сравнению с известным определ етс тем, что увеличена апертура в пол ризаторе, изготовленном из одноосного кристалла с малым двулучепреломлением: интерференционное диэлектрическое пол ризующее покрытие при отклонении от угла Брюстера даже на +3° в проход щем свете практически полностью пол ризует излучение и только при увеличении наклона пучка лучей больше степень пол ризации постепенно уменьшаетс , но сохран етс достаточдаже при отклонении высокой Использование предлагаемого пол ризатора дает возможность примен ть естественные и искусственные кристал лы с малым двулучепреломлением (например -кварц, МдР,2.и др.), обладающие большой механической прочностью и более стойкие к температурным воздействи м. Кроме того, сырье дл пол ризационных призм из кальцита имеет высокую стоимость из-за ограниченного количества материала в при роде, тогда как синтетические крист лические материалы с малым двулучепреломпением значительно дешевле и более доступны. Формула изобретени Пол ризатор, содержащий две пр моугольные призмы, выполненные из одноосных кристаллов, оптические оси которых параллельны друг другу и реб ру, образованному пересечением входной и гипотенузной граней, а гипотенузные грани параллельны между собой| отличающийс тем, что, с целью использовани кристаллов с разностью двулучепреломлени , не превышающей 0,015, он снабжен интерференционным диэлектрическим пол ризующим элементом, размещенным между гипотенузными гран ми и жестко св зан-.,-ным с ними, а угол между входной,- гипотенузной гран ми призм угг лу Брюстера.. . I. .. Источники информаци1.,у .прин тые во внимание при эксйе тиэе 1.Фаерман Г.П. и др. Сов1р1еменйыл пол ризационные светофильтры. 1967, № 12, с.12-14. The invention relates to polarization optics, namely, the conversion of non-monochromatic light with any type of polarization into linearly polarized light, and can be used in devices for transmitting and measuring the azimuthal angles of the polarization plane, in polarimetric devices for measuring the rotational plane of the polarization and Other devices are known that are made of various dichroic substances. However, these devices do not have a high polarizing ability and are not sufficiently resistant to external climatic conditions. Procedure m. Also known are polarizers vypo nennye as a plane-parallel plate stop working on reflection and transmission. In order to increase the degree of polarization, layers of dielectric material alternating in terms of fracture are applied to such plates, and a polarizer in the form of two rectangular prisms of connected hypotenuse edges is used to reduce the size, increase transmission and degree of polarization. a multi-layer interference polarizing coating is applied 2. However, such a polarizer has a significant instability in the position of the transmission plane when the light beams pass through it obliquely. The closest in design to the proposed device are polarizers made of birefringent uniaxial crystals, for example, made in the form of prisms separated from each other by an air gap, or glued with glue. Such polarizers are characterized as the highest quality ones, have a greater degree of polarization, greater stability of the position of the plane of highest transmission. with oblique passage of light beams through them. In this case, the aperture of such polarizers depends on the total birefringence, which for polarizers made of calcite is about 0.17 3. However, polarizers made of calcite are the most expensive and scarce and therefore their use is very high. is limited. The use of the most common materials, such as, for example, quartz MgF and others, is also limited for the manufacture of polarizers, since they have very small values of the total birefringence (1. ,, 009, I .. 0,012). MadeKB | LOR2 polarization prisms of these materials have a very small aperture. Since a Glan prism made of Mdr2 crystals or a knartz has a maximum aperture equal to 40 (angular minutes), yes, as a Glan prism made of calcite, it has an aperture that is different, v7. The purpose of the invention is to use crystals with a birefringent laziness difference. not exceeding 0.015. This goal is achieved by the fact that a polarizer containing two rectangular prisms made of single-axis crystals, the optical axes of which are parsable to each other and the repertoire formed by the intersection of the input and hypotenuse faces, and the hypotenuse faces of the parschchle n 1 are provided with interferometric dielectric a polarizing element placed between the hypotenuse and rigidly connected with the gran, and the angle. between the input and hypotenuse granus prisms is equal to the Brewster angle. The drawing shows a principal optical diagram of a polarizer. . Polarizer consists of two prizes 1 and 2, multilayer interference. polarizing coating 3 applied to the hypotenuse edge of one of the prisms. Prisms 1 and 2 are made of a uniaxial crystal with low birefringence (for example, MgFo quartz) having a refractive index for an ordinary beam, .5 The optical axes of prism crystals are parallel to each other and parallel or perpendicular to the intersection of the output and hypotenuse faces. The angle between the entrance (exit) and hypotenuse facets is determined by the angle of light at the interface of alternating layers of the polarizing coating, which paBOii the Brewster angle. For quartz, this cell is equal to 5030. The applied coating 3 must be optically alternating in terms of the refractive index of the layers transparent dielectric, such as zinc sulphide and magnesium fluoride, have 14 of their refractive index of 2.35 and 1.38, respectively. Polarizer is working on Transmission. The light beam passes through the prism 1, hits the interference shot of the cover 3, where the light beam is decomposed into two components, the oscillation planes in which are mutually orthogonal. One component, the plane of oscillations of the electric vector of which coincides with the plane of incidence (P is component), will almost completely pass over coating 3, since the interference coating has practically no absorption. The component, the plane of oscillation of the electric vector of which is perpendicular to the plane of incidence (S is component), will be reflected. With the passage of the prism 2, the position of the oscillation plane stabilizes, since the stability of the oscillation plane (the stability of the transmission plane) is determined by the orientation of the optical axis in the crystal. The technical efficiency of the invention compared to the known one is determined by the fact that the aperture in the polarizer made of a uniaxial crystal with low birefringence is increased: the interference dielectric polarizing coating deviates from Brewster angle even by + 3 ° in the transmitted light almost completely polarizes radiation and only with an increase in the inclination of the beam of rays more the degree of polarization gradually decreases, but remains sufficient even with a high deviation. The polarizer allows for the use of natural and artificial crystals with low birefringence (for example, quartz, MDR, 2., etc.) with high mechanical strength and more resistant to thermal effects. In addition, raw materials for polarization prisms from Calcite has a high cost due to the limited amount of material in nature, whereas synthetic crystalline materials with a small birefringence are much cheaper and more accessible. Claims of the invention A polarizer containing two rectangular prisms made of uniaxial crystals, the optical axes of which are parallel to each other and the edge formed by the intersection of the input and hypotenuse faces, and the hypotenuse faces are parallel to each other | characterized in that in order to use crystals with a birefringence difference not exceeding 0.015, it is provided with an interference dielectric polarizing element placed between the hypotenuse edges and rigidly connected with them, and the angle between the input hypotenuse granule mi prism ugg lu Brewster ... I. .. Sources of information1., Have been taken into account when executing 1.Faerman GP et al. Sov1r1menyy polarization light filters. 1967, No. 12, pp.12-14.
2.Авторское свидетельство СССР № 640225, кл. 002 В 5/30, 1973. 2. USSR author's certificate number 640225, cl. 002 5/30, 1973.
3.Патент Японии № 45-12115, кл. 104А6, 1970 (прототип).3. Japanese patent number 45-12115, cl. 104A6, 1970 (prototype).