RU176600U1 - Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения - Google Patents

Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения Download PDF

Info

Publication number
RU176600U1
RU176600U1 RU2017118143U RU2017118143U RU176600U1 RU 176600 U1 RU176600 U1 RU 176600U1 RU 2017118143 U RU2017118143 U RU 2017118143U RU 2017118143 U RU2017118143 U RU 2017118143U RU 176600 U1 RU176600 U1 RU 176600U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase shift
polarized radiation
elliptically polarized
phase
radiation
Prior art date
Application number
RU2017118143U
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Юрьевна Пикуль
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority to RU2017118143U priority Critical patent/RU176600U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU176600U1 publication Critical patent/RU176600U1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21—Polarisation-affecting properties

Abstract

Полезная модель относится к оптическому приборостроению. Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения содержит последовательно расположенные источник параллельного излучения, поляризатор, две фазовые кристаллические пластинки, анализатор и экран, установленные перпендикулярно оси оптической системы. Оптическая ось первой фазовой кристаллической пластинки лежит в плоскости ее входной грани, оптическая ось второй фазовой кристаллической пластинки перпендикулярна плоскости ее входной грани. Фазовые кристаллические пластинки имеют любую толщину. Полученная на экране коноскопическая картина в виде черного «мальтийского креста» с разрывом в центре на две части на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом 0<Δ<π/2, 3/2π<Δ<2π, а коноскопическая картина в виде светлого «мальтийского креста» с двумя черными точками и двумя короткими штрихами в центре между ветвями креста на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом π/2<Δ<π, π<Δ<3/2π. Технический результат заключается в обеспечении точности определения полного интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, включая области его перехода в линейно или циркулярно поляризованные излучения. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована для определения поляризационных характеристик оптического излучения, в частности интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения.
Знание интервала фазового сдвига поляризованного излучения важно при проведении исследований в области спектральных и поляризационных измерений оптическими методами.
Одним из методов определения интервала фазового сдвига поляризованного излучения является визуальный метод, заключающийся в изменении его интенсивности, по которой судят об интервале фазового сдвига поляризованного излучения.
Известны устройства, позволяющие точно определить фазовый сдвиг для циркулярно и линейно поляризованных излучений.
Проблемой известных устройств по определению фазового сдвига поляризованного излучения является низкая точность определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения.
Известно устройство для визуального определения интервала фазового сдвига поляризованного излучения, основанное на изменении интенсивности исследуемого излучения [Волкова Е.А. Поляризационные измерения / Е.А. Волкова. - М.: Издательство стандартов, 1974. - 156 с.].
Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига поляризованного излучения содержит последовательно расположенные источник любого поляризованного параллельного излучения, анализатор и экран, установленные перпендикулярно оси оптической системы.
Устройство работает следующим образом.
Исследуемое излучение пропускается вдоль оси оптической системы через анализатор, пройдя через который любое поляризованное излучение становится линейно поляризованным. При этом вектор Е всегда лежит в плоскости, перпендикулярной лучу, и его проекция на ось пропускания анализатора имеет любое определенное значение от максимума до нуля. На экране линейно поляризованное излучение в зависимости от проекции вектора Е проецируется либо в виде светового пятна определенной интенсивности, либо в виде черного пятна.
При повороте анализатора вокруг оси оптической системы периодически меняется проекция вектора Е излучения на ось пропускания анализатора, и, как следствие, меняется интенсивность светового пятна на экране в пределах от светлого до черного, или остается постоянной.
Интервал фазового сдвига поляризованного излучения определяется по изменению интенсивности светового пятна на экране в процессе поворота анализатора. Уменьшение интенсивности светового пятна на экране до нуля (черное пятно) свидетельствует о линейной поляризации исследуемого излучения, которая характеризуется фазовым сдвигом Δ=0; π; 2π.
Любое другое уменьшение интенсивности светового пятна на экране (светлое пятно) свидетельствует об эллиптической поляризации исследуемого излучения, которая характеризуется интервалами фазового сдвига, соответствующими 0<Δ<π/2, π/2<Δ<π; π<Δ<3/2π, 3/2π<Δ<2π.
При этом небольшое, слабо различимое периодическое изменение интенсивности светового пятна может характеризовать как эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, близким к π/2 или к 3/2π, так и циркулярно поляризованное излучение с фазовым сдвигом π/2 или 3/2π, что не позволяет точно определить вид поляризованного излучения в области перехода из одного вида в другой. Значительное периодическое изменение интенсивности светового пятна может характеризовать как эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, близким к 0 или к π, так и линейно поляризованное излучение с фазовым сдвигом 0 или π, что не позволяет точно определить вид поляризованного излучения в области перехода из одного вида в другой.
Сохранение постоянной интенсивности светового пятна на экране свидетельствует о циркулярно поляризованном излучении.
Таким образом, использование известного устройства для визуального определения интервала фазового сдвига поляризованного излучения позволяет определить линейно поляризованное излучение и эллиптически поляризованное излучение. Причем интервал фазового сдвига линейно поляризованного излучения определяется точно, а интервал фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения определяется в широком диапазоне без областей его перехода в линейно или циркулярно поляризованные излучения.
Недостатком известного устройства для визуального определения интервала фазового сдвига поляризованного излучения является низкая точность определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения. Это обусловлено, во-первых, определением интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения в широком диапазоне, во-вторых, исключением из определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения в областях его перехода в линейно или циркулярно поляризованные излучения.
Наиболее близким к заявляемому решению по совокупности существенных признаков является устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, основанное на изменении интенсивности исследуемого излучения [http://genphys1.phys.spbu.ru/Courses/16.pdf].
Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения содержит последовательно расположенные источник параллельного излучения, поляризатор, первую фазовую кристаллическую пластинку любой толщины, создающую исследуемое эллиптически поляризованное излучение, вторую фазовую кристаллическую пластинку λ/4, анализатор и экран, установленные перпендикулярно оси оптической системы.
Оптические оси обеих фазовых кристаллических пластинок лежат в плоскостях их входных граней и параллельны друг другу.
Ось пропускания поляризатора составляет угол 0°<α<90° с оптической осью первой фазовой кристаллической пластинки и находится в первой угловой четверти отсчетного круга поляризатора.
Оси пропускания поляризатора и анализатора находятся в скрещенном положении.
Устройство работает следующим образом.
Параллельное излучение пропускается вдоль оси оптической системы через поляризатор, после которого оно становится линейно поляризованным с вектором Е, расположенным в первой угловой четверти отсчетного круга поляризатора.
Такое линейно поляризованное излучение подается на первую фазовую кристаллическую пластинку, в которой оно разбивается на обыкновенный и необыкновенный лучи со взаимно перпендикулярными векторами Е. Эти лучи набирают в ней фазовый сдвиг Δ1, и на выходе из нее излучение становится эллиптически поляризованным с фазовым сдвигом Δ1 в интервале 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π или в интервале π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π. В эллиптически поляризованном излучении результирующий вектор Е в плоскости, перпендикулярной лучу, изменяется по модулю от максимума вдоль большой оси эллипса до минимума вдоль малой оси эллипса поляризации. Полученное эллиптически поляризованное излучение является исследуемым и для него определяется интервал фазового сдвига Δ1.
Во второй фазовой кристаллической пластинке λ/4 эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом Δ1 приобретает дополнительный фазовый сдвиг Δ2=π/2. При этом излучение остается эллиптически поляризованным, но с измененным фазовым сдвигом Δ.
Анализатор преобразует упомянутое эллиптически поляризованное излучение только с вектором Е, который совмещен с осью пропускания анализатора, и из него выходит линейно поляризованное излучение с вектором Е, модуль которого равен модулю вектора Е излучения до анализатора.
На экране линейно поляризованное излучение проецируется в виде светового пятна определенной интенсивности.
Для определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения Δ1 осуществляется поворот второй фазовой кристаллической пластинки λ/4 на угол от 0° до 360° вокруг оси оптической системы. При этом оси второй фазовой кристаллической пластинки λ/4 в плоскости ее входной грани дважды совмещаются с осями эллипса поляризации эллиптически поляризованного излучения с фазовым сдвигом Δ1. В момент совмещения осей второй фазовой кристаллической пластинки λ/4 с осями эллипса поляризации на выходе из нее излучение становится линейно поляризованным с фазовым сдвигом Δ, равным нулю или π.
Для проверки точности совмещения осей второй фазовой кристаллической пластинки λ/4 с осями эллипса поляризации осуществляется поворот анализатора вокруг оси оптической системы до погашения светового пятна.
При погашении светового пятна ось пропускания анализатора расположена перпендикулярно вектору Е линейно поляризованного излучения. Световое пятно на экране приобретает минимальную интенсивность (черное пятно).
При погашении светового пятна фиксируется угловая четверть отсчетного круга анализатора, в пределах которой находится ось пропускания анализатора в момент погашения светового пятна.
Четверть, в которой находится ось пропускания поляризатора, сравнивается с четвертью, в которой зафиксирована ось пропускания анализатора в момент погашения светового пятна. Совпадение четвертей, в которых зафиксированы оси пропускания поляризатора и анализатора, свидетельствует об интервале фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π; несовпадение четвертей, в которых зафиксированы оси пропускания поляризатора и анализатора, свидетельствует об интервале фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π.
При этом небольшое, слабо различимое периодическое изменение интенсивности светового пятна может характеризовать как эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом Δ1, близким к π/2 или к 3/2π, так и циркулярно поляризованное излучение с фазовым сдвигом Δ1, равным π/2 или 3/2π, что не позволяет точно определить вид поляризованного излучения в области перехода из одного вида в другой.
Значительное периодическое изменение интенсивности светового пятна может характеризовать как эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом Δ1, близким к 0 или к π, так и линейно поляризованное излучение с фазовым сдвигом Δ1, равным 0 или π, что не позволяет точно определить вид поляризованного излучения в области перехода из одного вида в другой.
Таким образом, использование известного устройства позволяет определить интервал фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения в двух диапазонах значений, и, как следствие, повысить точность визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения.
Однако точность определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения в областях его перехода в линейно или циркулярно поляризованные излучения остается недостаточной, что является недостатком известного устройства. Это обусловлено слабой различимостью изменений интенсивности светового пятна на экране из-за погрешности совмещения осей второй фазовой кристаллической пластинки λ/4 и осей эллипса поляризации эллиптически поляризованного излучения с фазовым сдвигом Δ1.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в разработке устройства для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, обеспечивающего точность определения полного интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, включая области его перехода в линейно или циркулярно поляризованные излучения за счет получения определенной коноскопической картины от эллиптически поляризованного излучения.
Для решения поставленной задачи в устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, содержащее последовательно расположенные источник параллельного излучения, поляризатор, две фазовых кристаллических пластинки, анализатор и экран, установленные перпендикулярно оси оптической системы, при этом оптическая ось первой фазовой кристаллической пластинки лежит в плоскости ее входной грани, а полученное на экране изображение характеризует интервал фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, дополнительно введен рассеиватель, установленный между фазовыми кристаллическими пластинками, причем фазовые кристаллические пластинки выбраны любой толщины, оптическая ось второй фазовой кристаллической пластинки перпендикулярна плоскости ее входной грани, а полученная на экране коноскопическая картина в виде черного «мальтийского креста» с разрывом в центре на две части на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста» характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π, и коноскопическая картина в виде светлого «мальтийского креста» с двумя черными точками и двумя короткими штрихами в центре между ветвями креста на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π.
Введение в устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения рассеивателя, установленного между фазовыми кристаллическими пластинками, выбор фазовых кристаллических пластинок любой толщины, расположение оптической оси второй фазовой кристаллической пластинки перпендикулярно плоскости ее входной грани, получение на экране коноскопической картины в виде черного «мальтийского креста» с разрывом в центре на две части на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризующей эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π, а коноскопической картины в виде светлого «мальтийского креста» с двумя черными точками и двумя короткими штрихами в центре между ветвями креста на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризующей эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π отличает совокупность существенных признаков заявляемого решения от совокупности существенных признаков прототипа. Наличие существенных отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности полезной модели «новизна».
Благодаря введению в устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения рассеивателя, установленного между фазовыми кристаллическими пластинками, выбору фазовых кристаллических пластинок любой толщины, расположению оптической оси второй фазовой кристаллической пластинки перпендикулярно плоскости ее входной грани, получению на экране коноскопической картины в виде черного «мальтийского креста» с разрывом в центре на две части на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризующей эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π, или коноскопической картины в виде светлого «мальтийского креста» с двумя черными точками и двумя короткими штрихами в центре между ветвями креста на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризующей эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π, точность определения полного интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения повышается за счет включения в интервал фазового сдвига областей его перехода в линейно или циркулярно поляризованные излучения.
На фигурах представлены иллюстрирующие материалы, подтверждающие работоспособность и «промышленную применимость» устройства для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения.
На фиг. 1 представлена схема устройства для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения.
На фиг. 2 представлены фотографии коноскопических картин, соответствующих двум интервалам фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения Δ1: а - 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π; б - π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π.
Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения основано на получении коноскопической картины от исследуемого излучения с фазовым сдвигом 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π; π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π.
Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения содержит последовательно расположенные источник параллельного излучения 1, поляризатор 2, первую фазовую кристаллическую пластинку 3, создающую исследуемое эллиптически поляризованное излучение, рассеиватель 4, вторую фазовую кристаллическую пластинку 5, анализатор 6 и экран 7, установленные перпендикулярно оси оптической системы.
Обе фазовые кристаллические пластинки 3, 5 выполнены в виде плоскопараллельных кристаллических пластинок любой толщины d. Выбор толщины первой фазовой кристаллической пластинки 3 определяет фазовый сдвиг Δ1, вносимый ею в исследуемое эллиптически поляризованное излучение, а выбор толщины второй фазовой кристаллической пластинки 5 не влияет на фазовый сдвиг Δ1 исследуемого эллиптически поляризованного излучения. Выбор толщины d второй фазовой кристаллической пластинки 5 влияет на масштаб изображения на экране 7.
Оптическая ось первой фазовой кристаллической пластинки 3 лежит в плоскости ее входной грани и составляет угол 45° с осью пропускания поляризатора 2, а оптическая ось второй фазовой кристаллической пластинки 5 перпендикулярна ее входной грани и сонаправлена с осью оптической системы.
Рассеиватель 4 представляет собой матовую стеклянную пластинку и расположен в непосредственной близости от входной грани второй фазовой кристаллической пластинки 5.
Оси пропускания поляризатора 2 и анализатора 6 находятся в скрещенном положении.
Устройство работает следующим образом.
Для определения интервала фазового сдвига 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π; π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π, вносимого первой фазовой кристаллической пластинкой 3, излучение от источника параллельного излучения 1 пропускается вдоль оси оптической системы через поляризатор 2, после которого оно становится линейно поляризованным с направлением вектора Е под углом 45° к оптической оси первой фазовой кристаллической пластинки 3.
Линейно поляризованное излучение подается на первую фазовую кристаллическую пластинку 3, в которой оно разбивается на обыкновенный и необыкновенный лучи со взаимно перпендикулярными векторами Е. Эти лучи набирают в фазовой кристаллической пластинке 3 фазовый сдвиг Δ1, и на выходе из нее излучение становится эллиптически поляризованным с фазовым сдвигом Δ1 или в интервале 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π, или в интервале π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π, который необходимо определить.
При попадании на рассеиватель 4 полученное излучение с фазовым сдвигом Δ1 становится расходящимся. Расходящееся излучение представляет собой конус лучей с фазовым сдвигом Δ1. Такое излучение направляется на вторую фазовую кристаллическую пластинку 5, в которой обыкновенный и необыкновенный лучи, распространяясь с разными скоростями, в каждом направлении приобретают дополнительный фазовый сдвиг Δ2 ≠ const.
Величина дополнительного фазового сдвига Δ2 зависит от угла падения луча α в расходящемся пучке на входную грань второй фазовой кристаллической пластинки 5 и определяется длиной оптического пути d/cosα. В целом расходящийся пучок излучения после второй фазовой кристаллической пластинки 5 содержит лучи с различными фазовыми сдвигами Δ2.
В зависимости от величины дополнительного фазового сдвига Δ2 расходящиеся лучи на выходе из второй фазовой кристаллической пластинки 5 или остаются эллиптически поляризованными с измененным фазовым сдвигом, или становятся циркулярно или линейно поляризованными. Пройдя через анализатор 6, все лучи становятся линейно поляризованными с разными по модулю векторами Е.
Каждый луч на экране 7 создает интерференционный максимум или минимум, который зависит от интервала фазового сдвига исследуемого эллиптически поляризованного излучения.
В результате суммирования интерференционных максимумов и минимумов на экране 7 появляется стационарная интерференционная (коноскопическая) картина, которая характеризует исследуемое эллиптическое излучение с фазовым сдвигом Δ1. При этом интервал фазового сдвига Δ1 содержит два диапазона значений 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π и π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π, включая области перехода эллиптически поляризованного излучения в линейно и циркулярно поляризованные излучения. В зависимости от диапазона интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения оно на экране 7 проецируется в виде коноскопических картин двух разных видов.
Полученная на экране 7 коноскопическая картина в виде черного «мальтийского креста» с разрывом в центре на две части на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста» характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π.
Полученная на экране 7 коноскопическая картина в виде светлого «мальтийского креста» с двумя черными точками и двумя короткими штрихами в центре между ветвями креста на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π.
В зависимости от толщины d второй фазовой кристаллической пластинки 5 вид получаемой коноскопической картины от исследуемого эллиптического излучения на экране 7 сохраняется, отличаясь только масштабом, сохраняя при этом все характерные признаки. При увеличении толщины d второй фазовой кристаллической пластинки 5 масштаб изображения на экране 7 уменьшается, при уменьшении толщины - масштаб увеличивается.
Экспериментальные исследования по визуальному определению интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения проведены в научно-исследовательской лаборатории оптики на кафедре «Физика и теоретическая механика» ДВГУПС. При проведении шести экспериментов в оптической системе в качестве источника излучения 1 использовались излучение He-Ne лазера с длиной волны 0,6328 мкм, в качестве поляризатора 2 - поляроид ПФ36, в качестве рассеивателя 4 - матовая стеклянная пластинка. В качестве первой фазовой кристаллической пластинки 3 использовались фазовые кристаллические пластинки разной толщины из SiO2 с показателями преломления no=1,54263, ne=1,55169 (λ=0,6328 мкм) и MgF2 с показателями преломления no=1,374210, ne=1,385811 (λ=0,6328 мкм). В качестве второй фазовой кристаллической пластинки 5 использовалась кристаллическая пластинка ниобата лития толщиной 10 мм вдоль направления оптической оси, в качестве анализатора 6 - поляроид ПФ36. Результаты эксперимента на экране 7 фиксировались цифровой фотокамерой «Practica».
При проведении каждого эксперимента по полученной на экране 7 коноскопической картине определялся интервал фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения на выходе первой фазовой кристаллической пластинки 3.
Подтверждение достоверности полученных результатов осуществлялось путем сравнения экспериментальных данных с теоретическими. Теоретический расчет произведен с помощью программы Mapte 6, вычислялся интервал фазового сдвига Δ1 [Сивухин, Д.В. Оптика /Д.В. Сивухин. - М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2002. - 792 с].
Совпадение экспериментальных и теоретических данных свидетельствовало о достоверности экспериментально полученных результатов.
Пример 1. В качестве первой фазовой кристаллической пластинки 3 использована кристаллическая пластинка SiO2 толщиной d=0,5 мм.
На экране 7 наблюдается коноскопическая картина (фиг. 2, а), характеризующая эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, соответствующим интервалу 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π. Расчетное значение фазового сдвига Δ1=44,979 рад, что соответствует интервалу 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π. Расчетные и экспериментальные результаты совпадают.
Пример 2. В качестве первой фазовой кристаллической пластинки 3 использована кристаллическая пластинка SiO2 толщиной d=1,0 мм.
На экране 7 наблюдается коноскопическая картина (фиг. 2, б), характеризующая эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, соответствующим интервалу π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π. Расчетное значение фазового сдвига Δ1=89,958 рад, что соответствует интервалу π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π. Расчетные и экспериментальные результаты совпадают.
Пример 3. В качестве первой фазовой кристаллической пластинки 3 использована кристаллическая пластинка SiO2 толщиной d=3,3 мм.
На экране 7 наблюдается коноскопическая картина (фиг. 2, б), характеризующая эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, соответствующим интервалу π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π. Расчетное значение фазового сдвига Δ1=296,862 рад, что соответствует интервалу π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π. Расчетные и экспериментальные результаты совпадают.
Пример 4. В качестве первой фазовой кристаллической пластинки 3 использована кристаллическая пластинка MgF2 толщиной d=1,0 мм.
На экране 7 наблюдается коноскопическая картина (фиг. 2, б), характеризующая эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, соответствующим интервалу π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π. Расчетное значение фазового сдвига Δ1=115,188 рад, что соответствует интервалу π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π. Расчетные и экспериментальные результаты совпадают.
Пример 5. В качестве первой фазовой кристаллической пластинки 3 использована кристаллическая пластинка MgF2 толщиной d=1,1 мм.
На экране 7 наблюдается коноскопическая картина (фиг. 2, а), характеризующая эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, соответствующим интервалу 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π. Расчетное значение фазового сдвига Δ1=126,107 рад, что соответствует интервалу 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π. Расчетные и экспериментальные результаты совпадают.
Пример 6. В качестве первой фазовой кристаллической пластинки 3 использована кристаллическая пластинка MgF2 толщиной d=1,3 мм.
На экране 7 наблюдается коноскопическая картина (фиг. 2, а), характеризующая эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом, соответствующим интервалу 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π. Расчетное значение фазового сдвига Δ1=149,744 рад, что соответствует интервалу 0<Δ1<π/2, 3/2π<Δ1<2π. Расчетные и экспериментальные результаты совпадают.
Использование заявляемого устройства позволяет при получении коноскопической картины сразу определить интервал фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения в двух диапазонах значений без дополнительных технологических операций, что повышает точность визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, включая области перехода эллиптически поляризованного излучения в линейно и циркулярно поляризованные излучения.

Claims (2)

  1. Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения, содержащее последовательно расположенные источник параллельного излучения, поляризатор, две фазовых кристаллических пластинки, анализатор и экран, установленные перпендикулярно оси оптической системы, при этом оптическая ось первой фазовой кристаллической пластинки лежит в плоскости ее входной грани, а полученное на экране изображение характеризует интервал фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения,
  2. отличающееся тем, что в него дополнительно введен рассеиватель, установленный между фазовыми кристаллическими пластинками, причем фазовые кристаллические пластинки выбраны любой толщины, оптическая ось второй фазовой кристаллической пластинки перпендикулярна плоскости ее входной грани, а полученная на экране коноскопическая картина в виде черного «мальтийского креста» с разрывом в центре на две части на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом 0<Δ<π/2, 3/2π<Δ<2π, и коноскопическая картина в виде светлого «мальтийского креста» с двумя черными точками и двумя короткими штрихами в центре между ветвями креста на фоне колец-изохром с интенсивностью, изменяющейся в каждом кольце от максимума к минимуму при переходе через ветви «мальтийского креста», характеризует эллиптически поляризованное излучение с фазовым сдвигом π/2<Δ1<π, π<Δ1<3/2π.
RU2017118143U 2017-05-24 2017-05-24 Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения RU176600U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118143U RU176600U1 (ru) 2017-05-24 2017-05-24 Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118143U RU176600U1 (ru) 2017-05-24 2017-05-24 Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU176600U1 true RU176600U1 (ru) 2018-01-24

Family

ID=61024484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118143U RU176600U1 (ru) 2017-05-24 2017-05-24 Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU176600U1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365335A (ja) * 1986-09-05 1988-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水晶光学フイルタの検査方法
US6384916B1 (en) * 1999-07-27 2002-05-07 Thomas E. Furtak Parallel detecting, spectroscopic ellipsometers/polarimeters
RU2319942C1 (ru) * 2006-05-02 2008-03-20 ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Устройство для определения оптического знака кристалла
RU2007147749A (ru) * 2007-12-20 2009-06-27 ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения МПС России (ДВГУПС) (RU) Способ определения оптического знака кристалла
RU2442972C1 (ru) * 2010-06-10 2012-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ ФАЗОВОЙ АНИЗОТРОПНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНКИ λ/4

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365335A (ja) * 1986-09-05 1988-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水晶光学フイルタの検査方法
US6384916B1 (en) * 1999-07-27 2002-05-07 Thomas E. Furtak Parallel detecting, spectroscopic ellipsometers/polarimeters
RU2319942C1 (ru) * 2006-05-02 2008-03-20 ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Устройство для определения оптического знака кристалла
RU2007147749A (ru) * 2007-12-20 2009-06-27 ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения МПС России (ДВГУПС) (RU) Способ определения оптического знака кристалла
RU2442972C1 (ru) * 2010-06-10 2012-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ ФАЗОВОЙ АНИЗОТРОПНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНКИ λ/4

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7889339B1 (en) Complementary waveplate rotating compensator ellipsometer
US5045701A (en) Infrared spectropolarimeter
US10048129B2 (en) Total reflection spectroscopic measurement device and total reflection spectroscopic measurement method
CN102243104A (zh) 一种实时测量偏振光特性的装置
CN202024877U (zh) 一种标定偏振片透光轴的装置
CN102620907B (zh) 一种测量光学器件相位延迟角度的方法
Negara et al. Simplified Stokes polarimeter based on division-of-amplitude
CN102279052A (zh) 一种实时测量偏振光特性的方法
JP2017211182A (ja) 光学解析装置及び光学解析方法
RU176600U1 (ru) Устройство для визуального определения интервала фазового сдвига эллиптически поляризованного излучения
US6348966B1 (en) Measuring method of liquid crystal pretilt angle and measuring equipment of liquid crystal pretilt angle
CN208847653U (zh) 一种实时偏振敏感的太赫兹时域椭偏仪
Pikoul Visualization of light polarization forms in the laser conoscopic method
Shopa et al. Dual-wavelength laser polarimeter and its performance capabilities
JPS60122333A (ja) 偏光解析装置
George et al. Speckle, diffusers, and depolarization
RU2442972C1 (ru) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ ФАЗОВОЙ АНИЗОТРОПНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАСТИНКИ λ/4
JP4926003B2 (ja) 偏光解析方法
JP2009058464A (ja) 光軸計測方法および光軸計測装置
RU2319942C1 (ru) Устройство для определения оптического знака кристалла
RU2528609C2 (ru) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ОСЕЙ В АНИЗОТРОПНОМ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОМ КРИСТАЛЛЕ КЛАССА 3m
RU2401446C1 (ru) Способ визуального определения форм поляризации оптического излучения
RU2606935C1 (ru) Волоконно-оптический датчик электрического тока
RU168752U1 (ru) Устройство для определения и исследования распределения поляризации
RU2560148C1 (ru) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТООПТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ in situ

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200525