RU2204854C2

RU2204854C2 - Linear liquid-crystal optical-beam polarizer

Info

Publication number: RU2204854C2
Application number: RU2001122376/28A
Authority: RU
Inventors: А.А. Каретников; А.П. Ковшик; Е.И. Рюмцев; Б.С. Павлов
Original assignee: Каретников Александр Альбертович; Ковшик Александр Петрович; Рюмцев Евгений Иванович; Павлов Борис Сергеевич
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-05-20
Also published as: WO2003012493A1

Abstract

FIELD: polarizers with parallel disposition of output-beam polarization planes. SUBSTANCE: polarizer has two optical elements of transparent isotropic material provided with parallel orienting-surface internal faces and layer of liquid-crystal material in-between, index of refraction of the latter for common beam being lower than that of each optical element. Orienting surfaces are made so that angle between optical axis of liquid-crystal material on surface and this very surface is brought to value ranging between 0 and 90 deg. on condition that extreme angles of mentioned range on both surfaces at a time are excluded; optical axes of liquid- crystal material on different orienting surfaces are not relatively collinear. Angle between optical axis of liquid-crystal material on surface and this very surface may be equal for each of surfaces, say, 45 deg. Optical elements may be made in the form of Dove prisms whose bases function as orienting surfaces. Polarizer ensures any desired positioning of output- beam orienting surfaces. EFFECT: facilitated manufacture. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к оптическим устройствам, выполненным из поляризующих материалов, и может быть использовано при создании устройств, предназначенных для получения линейно поляризованного оптического излучения с любым заданным расположением плоскостей поляризации выходных лучей, в том числе для получения так называемого "стопроцентно" линейно поляризованного света, когда оба выходных луча поляризованы в одной плоскости. The invention relates to optical devices made of polarizing materials, and can be used to create devices designed to produce linearly polarized optical radiation with any given location of the polarization planes of the output rays, including the so-called “one hundred percent” linearly polarized light, when both output beams are polarized in one plane.

Известен линейный поляризатор [1-3] , который содержит два оптических элемента из прозрачного изотропного материала в виде двух призм, внутренние рабочие грани которых параллельны, два ориентирующих слоя, нанесенных на эти внутренние рабочие грани призм и размещенный между ориентирующими слоями слой нематического жидкого кристалла с показателем преломления обыкновенного луча меньшим, чем показатель преломления каждого из оптических элементов. Поляризатор позволяет производить поляризацию оптического излучения в широком спектральном диапазоне, с высокой степенью поляризации света, с высоким коэффициентом пропускания. У такого поляризатора плоскости поляризации выходных лучей ортогональны. A linear polarizer is known [1-3], which contains two optical elements of a transparent isotropic material in the form of two prisms, the inner working faces of which are parallel, two orienting layers deposited on these inner working faces of the prisms and a layer of nematic liquid crystal placed between the orienting layers the refractive index of an ordinary ray is less than the refractive index of each of the optical elements. The polarizer allows the polarization of optical radiation in a wide spectral range, with a high degree of polarization of light, with a high transmittance. For such a polarizer, the polarization planes of the output rays are orthogonal.

Известен жидкокристаллический оптический поляризационный сепаратор (поляризатор) [4] , включающий нематический жидкокристаллический слой, заключенный между двумя прозрачными элементами. Рабочие ориентирующие поверхности элементов, контактирующие с жидким кристаллом, выполнены таким образом, что молекулы жидкокристаллического слоя, контактирующие с рабочей ориентирующей поверхностью первого оптического элемента, ориентированы параллельно этой поверхности, а контактирующие с рабочей ориентирующей поверхностью второго оптического элемента ориентированы перпендикулярно к этой поверхности. Этот поляризатор позволяет преобразовать исходный неполяризованный пучок света в два выходных пучка, линейно поляризованных в одной плоскости. Известный поляризатор позволяет производить поляризацию оптического излучения в широком спектральном диапазоне, с высокой степенью поляризации света, с высоким коэффициентом пропускания. Недостатком такого поляризатора является невозможность получения поляризованных лучей с произвольно ориентированными друг относительно друга плоскостями поляризации, что сужает возможности для различных технических применений. Другой недостаток известного поляризатора заключается в необходимости использования двух различных технологий создания ориентирующих слоев на рабочих поверхностях прозрачных оптических элементов, обеспечивающих ортогональную ориентацию молекул на одной поверхности и параллельную на другой. Known liquid crystal optical polarization separator (polarizer) [4], including a nematic liquid crystal layer enclosed between two transparent elements. The working orienting surfaces of the elements in contact with the liquid crystal are made in such a way that the molecules of the liquid crystal layer in contact with the working orienting surface of the first optical element are oriented parallel to this surface, and those in contact with the working orienting surface of the second optical element are oriented perpendicular to this surface. This polarizer allows you to convert the original unpolarized light beam into two output beams linearly polarized in one plane. The known polarizer allows the polarization of optical radiation in a wide spectral range, with a high degree of polarization of light, with a high transmittance. The disadvantage of such a polarizer is the impossibility of obtaining polarized rays with randomly oriented relative to each other polarization planes, which limits the possibilities for various technical applications. Another disadvantage of the known polarizer is the need to use two different technologies for creating orientation layers on the working surfaces of transparent optical elements, ensuring orthogonal orientation of the molecules on one surface and parallel to the other.

Известный жидкокристаллический оптический поляризационный сепаратор (поляризатор), включающий нематический жидкокристаллический слой, заключенный между двумя прозрачными оптическими элементами, имеющими ориентирующие рабочие поверхности, обеспечивающие перпендикулярную ориентацию молекул на одной поверхности и параллельную на другой [4], выбран в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения. Known liquid crystal optical polarization separator (polarizer), including a nematic liquid crystal layer, enclosed between two transparent optical elements having orienting working surfaces that provide perpendicular orientation of molecules on one surface and parallel to another [4], is selected as the closest analogue of the claimed invention.

Задача изобретения состоит в достижении принципиально нового результата - возможности получения поляризатора с любой заранее заданной взаимной ориентацией плоскостей поляризации выходных лучей, а также упрощение технологии изготовления поляризаторов с параллельным расположением плоскостей поляризации выходных лучей. The objective of the invention is to achieve a fundamentally new result - the possibility of obtaining a polarizer with any predetermined mutual orientation of the polarization planes of the output rays, as well as simplifying the manufacturing technology of polarizers with a parallel arrangement of the polarization planes of the output rays.

Задача решена тем, что в известном линейном жидкокристаллическом сепараторе (поляризаторе), содержащем оптические элементы из прозрачного изотропного материала, имеющие параллельные внутренние грани с рабочими ориентирующими поверхностями, между которыми размещен слой ориентированного жидкокристаллического материала, характеризующегося тем, что показатель преломления для обыкновенного луча у него меньше, чем у материала каждого из оптических элементов, в соответствии с изобретением рабочие ориентирующие поверхности выполнены с обеспечением на них любой заданной однородной ориентации жидкокристаллического материала, такой, что угол между оптической осью жидкокристаллического материала на поверхности и той же поверхностью принимает значение в диапазоне от 0 до 90^o при выполнении условия исключения одновременного достижения на обеих поверхностях предельных значений углов из указанного диапазона, причем оптическая ось жидкокристаллического материала на рабочей ориентирующей поверхности одного оптического элемента не коллинеарна оптической оси жидкокристаллического материала на рабочей ориентирующей поверхности другого оптического элемента.The problem is solved in that in a known linear liquid crystal separator (polarizer) containing optical elements of a transparent isotropic material having parallel inner faces with working orienting surfaces, between which a layer of oriented liquid crystal material is placed, characterized in that the refractive index for an ordinary ray less than the material of each of the optical elements, in accordance with the invention, the working orientation surfaces are made with especheniem they every predetermined uniform orientation of the liquid crystal material, such that the angle between the optical axis of the liquid crystal material at the surface and the same surface takes a value between 0 and 90 ^o when the exception conditions simultaneously achieve both surfaces limits the angles of the specified range, moreover, the optical axis of the liquid crystal material on the working orienting surface of one optical element is not collinear to the optical axis of the liquid crystal Cesky alignment material on the working surface of the other optical element.

Задача упрощения технологии изготовления поляризаторов с параллельным расположением плоскостей поляризации выходных лучей решена тем, что два оптических элемента из прозрачного изотропного материала выполнены в виде призм Дове, основания которых являются внутренними гранями с рабочими ориентирующими поверхностями, при этом рабочие ориентирующие поверхности внутренних граней выполнены с обеспечением такой ориентации жидкокристаллического материала, что угол между оптической осью жидкокристаллического материала на поверхности и той же поверхностью принимает значение 45^o для каждой поверхности.The task of simplifying the manufacturing technology of polarizers with a parallel arrangement of the planes of polarization of the output rays is solved by the fact that two optical elements of a transparent isotropic material are made in the form of Dove prisms, the bases of which are internal faces with working orienting surfaces, while the working orienting surfaces of the internal faces are made to provide such the orientation of the liquid crystal material, which is the angle between the optical axis of the liquid crystal material on the surface and the same surface takes a value of 45 ^o for each surface.

Сущность изобретения заключается в следующем. Рабочие ориентирующие поверхности оптических элементов выполнены таким образом, что жидкокристаллический материал однородно ориентируется на них, и так, что угол между оптической осью жидкокристаллического материала на поверхности и той же поверхностью может быть любым от нуля до 90^o для каждой из поверхностей, однако, если на одной из поверхностей этот угол равен 90^o, то на другой не равен 0 и наоборот - если на одной он равен 0^o, то на другой не равен 90^o, причем оптические оси жидкокристаллического материала на рабочих ориентирующих поверхностях не коллинеарны. При этом в соответствии со свойствами жидкого кристалла ориентация его оптической оси непрерывно изменяется по толщине слоя от одного заданного положения на одной ориентирующей поверхности до другого заданного положения на другой ориентирующей поверхности. При падении неполяризованного луча на входную грань одного из оптических элементов на первой внутренней грани с ориентирующей поверхностью при определенном условии происходит полное внутреннее отражение одной из поляризованных компонент излучения, поляризация которой соответствует поляризации обыкновенного луча. Вторая поляризованная компонента (ее поляризация соответствует поляризации необыкновенного луча) распространяется в слое жидкокристаллического материала в направлении второго оптического элемента. Условие выполнения полного внутреннего отражения представимо в виде соотношения (1):
sinφ_пад>n_o/n_и (1)
где φ_пад - угол падения неполяризованного луча на границу раздела изотропный оптический элемент - ориентированный слой жидкокристаллического материала,
n_о - обыкновенный показатель преломления слоя жидкокристаллического материала,
n_и - показатель преломления материала оптических элементов (например, стекла).The invention consists in the following. The working orienting surfaces of the optical elements are made in such a way that the liquid crystal material is uniformly oriented on them, and so that the angle between the optical axis of the liquid crystal material on the surface and the same surface can be any from zero to 90 ^o for each of the surfaces, however, if this angle is equal to 90 ^{o for} one of the surfaces, then it is not equal to 0 on the other and vice versa - if it is 0 ^o on one, then 90 ^o is not equal to the other, and the optical axes of the liquid crystal material on working orienting surfaces Khnakh is not collinear. Moreover, in accordance with the properties of a liquid crystal, the orientation of its optical axis continuously varies in thickness from one predetermined position on one orienting surface to another predetermined position on another orienting surface. When a non-polarized beam is incident on the input face of one of the optical elements on the first inner face with an orienting surface, under a certain condition, one of the polarized radiation components undergoes full internal reflection, the polarization of which corresponds to the polarization of an ordinary beam. The second polarized component (its polarization corresponds to the polarization of the extraordinary ray) propagates in the layer of liquid crystal material in the direction of the second optical element. The condition for fulfilling the total internal reflection is representable in the form of the relation (1):
sinφ _pad > n _o / n _and (1)
where φ _pad is the angle of incidence of the unpolarized beam at the interface isotropic optical element is an oriented layer of liquid crystal material,
n _o - ordinary refractive index of a layer of liquid crystal material,
n _and is the refractive index of the material of the optical elements (for example, glass).

Положение плоскости поляризации каждого из лучей определяется ориентацией оптической оси слоя жидкокристаллического материала на соответствующей рабочей ориентирующей поверхности. На первой (по ходу луча) рабочей ориентирующей поверхности плоскость поляризации отраженного (при полном внутреннем отражении) луча ортогональна оптической оси жидкокристаллического материала. Плоскость поляризации необыкновенного луча, распространяющегося через слой жидкокристаллического материала, непрерывно поворачивается так, что проходит через оптическую ось слоя и на выходе, после пересечения лучом второй рабочей ориентирующей поверхности, проходит через оптическую ось жидкокристаллического материала на второй рабочей ориентирующей поверхности. При этом величина угла поворота плоскости поляризации необыкновенного луча по отношению к плоскости поляризации обыкновенного находится в диапазоне 0-90^o в зависимости от угла между оптическими осями жидкокристаллического материала на ориентирующих поверхностях. Непрерывное изменение ориентации оптической оси жидкого кристалла от одной ориентирующей поверхности до другой обеспечивается за счет его упругих свойств [5-6]. Любая заданная ориентация оптической оси жидкокристаллического материала на рабочих ориентирующих поверхностях поляризатора осуществляется с помощью соответствующей технологической обработки этих поверхностей. Для ориентации оптической оси жидкокристаллического материала в плоскости рабочей поверхности поляризатора может быть использовано натирание тканью соответствующего полимерного покрытия, нанесенного на эту поверхность, или облучение полимерного покрытия поляризованным светом ртутной лампы; наклонная ориентация может быть достигнута за счет напыления на рабочую поверхность под определенным углом некоторых химических соединений, таких как CaF₂, MgF₂ и др. Технологии нанесения ориентирующих покрытий подробно описаны в литературе [7-9].The position of the plane of polarization of each of the rays is determined by the orientation of the optical axis of the layer of liquid crystal material on the corresponding working orientation surface. On the first (along the beam) working orienting surface, the plane of polarization of the reflected (with full internal reflection) beam is orthogonal to the optical axis of the liquid crystal material. The plane of polarization of an extraordinary ray propagating through a layer of liquid crystal material is continuously rotated so that it passes through the optical axis of the layer and at the exit, after the beam crosses the second working orienting surface, passes through the optical axis of the liquid crystalline material on the second working orientating surface. The magnitude of the angle of rotation of the plane of polarization of the extraordinary ray relative to the plane of polarization of the ordinary is in the range 0-90 ^o depending on the angle between the optical axes of the liquid crystal material on the orienting surfaces. A continuous change in the orientation of the optical axis of the liquid crystal from one orienting surface to another is ensured by its elastic properties [5-6]. Any given orientation of the optical axis of the liquid crystal material on the working orienting surfaces of the polarizer is carried out using appropriate technological processing of these surfaces. To orient the optical axis of the liquid crystal material in the plane of the working surface of the polarizer, rubbing with a cloth the corresponding polymer coating deposited on this surface or irradiating the polymer coating with polarized light from a mercury lamp can be used; oblique orientation can be achieved by spraying onto the working surface at a certain angle of certain chemical compounds, such as CaF ₂ , MgF _2, and others. The technologies for applying orienting coatings are described in detail in the literature [7–9].

Соответствующим подбором материала оптических элементов и жидкокристаллического материала можно обеспечить широкий спектральный рабочий диапазон, высокий коэффициент пропускания и высокую степень поляризации. A suitable selection of the material of the optical elements and the liquid crystal material can provide a wide spectral operating range, a high transmittance and a high degree of polarization.

Схема устройства приведена на фиг.1. The device diagram is shown in figure 1.

Поляризатор содержит оптические элементы 1 и 2 в виде призм из прозрачного изотропного материала, с внутренними гранями с рабочими ориентирующими поверхностями 3 и 4, между которыми размещен слой жидкокристаллического материала 5. Входной гранью поляризатора служит грань 6 элемента 1, зеркально симметричной ей является грань 7 элемента 2. Жидкокристаллический материал слоя 5 ориентирован рабочими ориентирующими поверхностями 3 и 4 так, что оптические оси жидкокристаллического материала на рабочих ориентирующих поверхностях 3 и 4 не коллинеарны и составляют заданные углы ψ₁ и ψ₂ с этими поверхностями. Углы ψ₁ и ψ₂ определяются как углы между оптической осью на поверхности и ее проекцией на эту поверхность (DM и FK - проекции оптических осей MR и FG на поверхности 3 и 4 соответственно). При таком определении углов ψ₁ и ψ₂ их значения находятся в пределах от 0 до 90^o. Причем углы ψ₁ и ψ₂ выбираются так, что если ψ₁ = 0^°, то ψ₂ ≠ 90^°, а если ψ₁ = 90^°, то ψ₂ ≠ 0^°.The polarizer contains optical elements 1 and 2 in the form of prisms made of a transparent isotropic material, with inner faces with working orientating surfaces 3 and 4, between which a layer of liquid crystal material 5 is placed. The input face of the polarizer is face 6 of element 1, mirror face 7 of the element 2. The liquid crystal material of layer 5 is oriented by the working orienting surfaces 3 and 4 so that the optical axes of the liquid crystal material on the working orienting surfaces 3 and 4 are not collinear are equal and make the given angles ψ ₁ and ψ ₂ with these surfaces. The angles ψ ₁ and ψ _{2 are} defined as the angles between the optical axis on the surface and its projection onto this surface (DM and FK are the projections of the optical axes MR and FG on surfaces 3 and 4, respectively). With this definition of the angles ψ ₁ and ψ _2, their values are in the range from 0 to 90 ^o . Moreover, the angles ψ ₁ and ψ ₂ are chosen so that if ψ ₁ = 0 ^° , then ψ ₂ ≠ 90 ^° , and if ψ ₁ = 90 ^° , then ψ ₂ ≠ 0 ^° .

Поляризатор работает следующим образом. Неполяризованный луч света АО проходит через входную грань 6 элемента 1 и падает под углом φ_пад (угол φ_пад - угол между падающим лучом и нормалью ON к рабочей ориентирующей поверхности 3) на первую границу раздела изотропный материал - слой жидкокристаллического материала (ориентирующая рабочая поверхность 3), где происходит разделение луча на две ортогонально поляризованные компоненты за счет полного внутреннего отражения обыкновенного луча, который распространяется затем в объеме оптического элемента 1 в направлении ОВ (фиг.1). Плоскость поляризации обыкновенного луча (плоскость, в которой находится луч ОВ и вектор напряженности электрического поля световой волны E₁) ортогональна оптической оси MR. Необыкновенный луч распространяется через слой жидкого кристалла в направлении ОС к оптическому элементу 2, при этом плоскость его поляризации (плоскость, в которой находится луч ОС и вектор напряженности электрического поля световой волны Е₂) непрерывно поворачивается так, что проходит через оптическую ось жидкокристаллического материала в слое и после прохождения необыкновенным лучом второй внутренней ориентирующей рабочей поверхности 4 проходит через оптическую ось FG и оказывается повернутой на любой заданный угол по отношению к плоскости поляризации отраженного луча.The polarizer works as follows. The non-polarized light beam AO passes through the input face 6 of element 1 and falls at an angle φ _pad (angle φ _pad is the angle between the incident beam and the normal ON to the working orienting surface 3) to the first interface isotropic material - a layer of liquid crystal material (orienting working surface 3 ), where the beam is divided into two orthogonally polarized components due to the total internal reflection of an ordinary beam, which then propagates in the volume of the optical element 1 in the direction of the optical fiber (Fig. 1). The plane of polarization of an ordinary beam (the plane in which the OB beam and the electric field vector of the light wave E ₁ ) are orthogonal to the optical axis MR. An unusual beam propagates through the liquid crystal layer in the direction of the OS to the optical element 2, while the plane of its polarization (the plane in which the OS beam and the electric field vector of the light wave E ₂ ) are continuously rotated so that it passes through the optical axis of the liquid crystal material in layer and after passing an extraordinary beam of the second internal orienting working surface 4 passes through the optical axis FG and is rotated at any given angle with respect to loskosti polarization of the reflected beam.

В качестве примера конкретного выполнения рассмотрены характеристики "100-процентного" линейного жидкокристаллического поляризатора оптического излучения на основе стекла ТФ1 (n_и=1,649 для λ,=578 нм) и жидкокристаллического материала ЖКМ-1867 (n_е=1,662, n₀=1,511 для λ=578 нм). Поляризатор собран из двух стеклянных призм Дове 1 и 2 (фиг.2, обозначения те же, что и на фиг.1) с углами при основании α=44^o. Размер граней 6, 7 и симметричных им граней равен 30•38 мм, все грани просветлены. При падении неполяризованного луча А на входную грань 6 призмы Дове параллельно ее основанию, угол падения на рабочую ориентирующую поверхность равен 70^o. В этом случае реализуется условие (1) для всех длин волн спектральной полосы поляризатора. Например, для λ=578 нм sinφ_пад = sin70^° = 0,940>n_o/n_и = 0,916. Оптические оси MR и FG жидкокристаллического материала на поверхностях 3 и 4 ориентированы под углом 45^o к этим поверхностям, в то время как угол между оптическими осями составляет 90^o (фиг.3). Фиг.3 показывает поляризатор на фиг.2 в сечении РР'. У такого поляризатора плоскости поляризации выходящих лучей параллельны.As an example of a specific implementation, the characteristics of a “100 percent” linear liquid crystal optical radiation polarizer based on TF1 glass (n _and = 1.649 for λ, = 578 nm) and liquid crystal material ZhKM-1867 (n _e = 1.662, n ₀ = 1.511 for λ = 578 nm). The polarizer is assembled from two glass prisms Dove 1 and 2 (figure 2, the designations are the same as in figure 1) with angles at the base α = 44 ^o . The size of faces 6, 7 and the faces symmetrical to them is 30 • 38 mm, all faces are enlightened. When a non-polarized beam A falls on the input face 6 of the Dove prism parallel to its base, the angle of incidence on the working orienting surface is 70 ^o . In this case, condition (1) is realized for all wavelengths of the spectral band of the polarizer. For example, for λ = 578 nm _pad sinφ ^{_{= sin70 ° = 0,940> n o}} / n _{and a} = 0.916. The optical axes MR and FG of the liquid crystal material on surfaces 3 and 4 are oriented at an angle of 45 ^° to these surfaces, while the angle between the optical axes is 90 ^° (FIG. 3). Figure 3 shows the polarizer of figure 2 in section PP '. For such a polarizer, the polarization planes of the outgoing rays are parallel.

Спектральная полоса пропускания поляризатора определяется пропусканием стекла и находится в интервале от 400 до 2600 нм. При этом обеспечен коэффициент пропускания не ниже 0,92 для обоих лучей. Контрастное отношение для прошедшего луча не хуже 10^-4 и для отраженного не хуже 10^-2.The spectral bandwidth of the polarizer is determined by the transmission of glass and is in the range from 400 to 2600 nm. At the same time, a transmittance of at least 0.92 for both beams is ensured. The contrast ratio for the transmitted beam is not worse than 10 ^-4 and for the reflected beam is not worse than 10 ^-2 .

Таким образом, линейный жидкокристаллический поляризатор оптического излучения, содержащий по крайней мере два оптических элемента из прозрачного изотропного материала, имеющих параллельные внутренние грани с рабочими ориентирующими поверхностями, между которыми размещен слой ориентированного жидкокристаллического материала, характеризующийся тем, что показатель преломления для обыкновенного луча меньше, чем показатель преломления каждого из оптических элементов, отличающийся тем, что рабочие ориентирующие поверхности выполнены с обеспечением на них любой заданной однородной ориентации жидкокристаллического материала, такой, что угол между оптической осью жидкокристаллического материала на поверхности и той же поверхностью принимает значение в диапазоне от 0 до 90^o при выполнении условия исключения одновременного достижения на обеих поверхностях предельных значений углов из указанного диапазона, причем оптическая ось жидкокристаллического материала на рабочей ориентирующей поверхности одного оптического элемента не коллинеарна оптической оси жидкокристаллического материала на рабочей ориентирующей поверхности другого оптического элемента, позволяет получать два выходных луча с любой заранее заданной взаимной ориентацией плоскостей поляризации выходных лучей в широком спектральном диапазоне, с высоким пропусканием и высокой степенью поляризации.Thus, a linear liquid crystal polarizer of optical radiation containing at least two optical elements of a transparent isotropic material having parallel inner faces with working orienting surfaces, between which a layer of oriented liquid crystal material is placed, characterized in that the refractive index for an ordinary beam is less than the refractive index of each of the optical elements, characterized in that the working orienting surfaces are made s with providing them with any given uniform orientation of the liquid crystal material, such that the angle between the optical axis of the liquid crystal material on the surface and the same surface takes a value in the range from 0 to 90 ^o if the condition for excluding the simultaneous achievement on both surfaces of the limit values of the angles from the specified range, and the optical axis of the liquid crystal material on the working orienting surface of one optical element is not collinear to the optical axis of the liquid crystals The material on the working orienting surface of another optical element allows one to obtain two output beams with any predetermined mutual orientation of the polarization planes of the output beams in a wide spectral range, with high transmittance and a high degree of polarization.

Если оптические элементы устройства выполнены в виде призм Дове, основания которых являются внутренними гранями с рабочими ориентирующими поверхностями, выполненными с обеспечением такой ориентации жидкокристаллического материала, что угол между оптической осью жидкокристаллического материала на поверхности и той же поверхностью принимает значение 45^o для каждой из поверхностей, то изготовление поляризатора с параллельными плоскостями поляризации выходных лучей существенно упрощается (обе рабочие ориентирующие поверхности создаются с применением одной технологии).If the optical elements of the device are made in the form of Dove prisms, the bases of which are internal faces with working orienting surfaces made to ensure such an orientation of the liquid crystal material that the angle between the optical axis of the liquid crystal material on the surface and the same surface takes a value of 45 ^o for each of the surfaces, then the manufacture of a polarizer with parallel polarization planes of the output rays is significantly simplified (both working orienting surfaces create tsya using the same technology).

Источники информации
1. А. А. Каретников. Оптика и спектроскопия, 1989, т.67, вып.2, с.324-326.Sources of information
1. A. A. Karetnikov. Optics and Spectroscopy, 1989, vol. 67, issue 2, p. 324-326.

2. А.А. Каретников и др. Оптический журнал, 1992, 9, с.64-67. 2. A.A. Karetnikov et al. Optical Journal, 1992, 9, p. 64-67.

3. Патент РФ 2164704, 1997, А.А. Каретников, А.П. Ковшик, Е.И. Рюмцев. Линейный поляризатор на нематическом жидком кристалле. 3. RF patent 2164704, 1997, A.A. Karetnikov, A.P. Kovshik, E.I. Ryumtsev. Linear polarizer on a nematic liquid crystal.

4. Патент Франции FR 2685500 А1 (1993). Separateur optique de polarisations et application a un systeme de visualisation. 4. French patent FR 2685500 A1 (1993). Separateur optique de polarisations et application a un systeme de visualization.

5. Л.М. Блинов. Электро- и магнитооптика жидких кристаллов, М., 1978, с. 384. 5. L.M. Pancakes. Electro and magnetooptics of liquid crystals, M., 1978, p. 384.

6. М. Ф. Гребенкин, А.В. Иващенко. Жидкокристаллические материалы, М., 1989, с.135, 197, 288. 6. M.F. Grebenkin, A.V. Ivashchenko. Liquid crystal materials, M., 1989, p. 135, 197, 288.

7. Е. С. Лукьянченко, В.А. Козунов, В.И. Григос, Успехи Химии, 1985, T. LIV, вып.2, с.214-238. 7. E. S. Lukyanchenko, V.A. Kozunov, V.I. Grigos, Advances in Chemistry, 1985, T. LIV, issue 2, pp. 214-238.

8. Жак Коньяр. Ориентация нематических жидких кристаллов и их смесей, Минск, 1986, 100 с. 8. Jacques Cognard. Orientation of nematic liquid crystals and their mixtures, Minsk, 1986, 100 pp.

9. А. Г. Дядюша и др. Украинский физический журнал, 1991, т.36, 7, с. 1059-1061. 9. A. G. Dyadyusha et al. Ukrainian Physical Journal, 1991, vol. 36, 7, p. 1059-1061.

10. R.A. Kashnov and C.R. Stein, Appled Optics. v.12, 10, pp.2309-2311. 10. R.A. Kashnov and C.R. Stein, Appled Optics. v. 12, 10, pp. 2309-2311.

11. D. Rivere, Y. Levy and C. Imbert, Optics Communications, 1978, v.25, 2, pp.206-210. 11. D. Rivere, Y. Levy and C. Imbert, Optics Communications, 1978, v. 25, 2, pp. 206-210.

Claims

1. A linear liquid crystal polarizer of optical radiation containing at least two optical elements of a transparent isotropic material having parallel inner faces with working orienting surfaces, between which a layer of oriented liquid crystal material is placed, characterized in that its refractive index for an ordinary beam is less than the refractive index of each of the optical elements, characterized in that the working orienting surfaces are made with cheniem they every predetermined uniform orientation of the liquid crystal material, such that the angle between the optical axis of the liquid crystal material at the surface and the same surface takes a value between 0 and 90 ^o when the exception conditions simultaneously achieve both surfaces limits the angles of the specified range, moreover, the optical axis of the liquid crystal material on the working orienting surface of one optical element is not collinear to the optical axis of the liquid crystal one material for the alignment of the working face of the other optical element.

2. The polarizer according to claim 1, characterized in that the working orienting surfaces of the inner faces are made so that they have such an orientation of the liquid crystal material that the angle between the optical axis of the liquid crystal material on the surface and the same surface takes the same value for each of the surfaces .

3. The polarizer according to claim 1 or 2, characterized in that the working orienting surfaces of the inner faces are made so that they have such an orientation of the liquid crystal material that the angle between the optical axis of the liquid crystal material on the surface and the same surface takes on a value of 45 ^o for each of the surfaces .

4. The polarizer according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the two optical elements of a transparent isotropic material are made in the form of Dove prisms, the bases of which are internal faces with working orienting surfaces.