RU702863C

RU702863C - Device for polarization of infra-red

Info

Publication number: RU702863C
Application number: SU782613867A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Буткевич; М.Б. Макогон; Р.Г. Каримов; Г.П. Грабовецкая; А.П. Ермолаев; Г.Г. Матвиенко
Original assignee: Институт Оптики Атмосферы Со Ан Ссср
Priority date: 1978-05-11
Filing date: 1978-05-11
Publication date: 1992-12-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ИНФРАКРАСНОГООПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее пол ризующий элемент, установленный в корпусе под углом Брюстера, отличающеес тем, что, с целью уменьшени габаритов и упрощени конструкции при одновременном увеличении степени пол ризации в расход щи-хс пучках, пол ризующий элементвыполнен в виде пластины из композиции прозрачного дл излучени материала с перпендикул рными к плоскости угла Брюстера непрозрачными взаимно параллельными волокнами,, длина которых больше длины волны, а диаметр не превышает четверти длины волны пол ризуемого излучени . .DEVICE FOR POLARIZATION OF PREFERRED INFRARED OPTICAL RADIATION, containing a polarizing element mounted in the housing at a Brewster angle, characterized in that, in order to reduce the dimensions and simplify the design while increasing the degree of polarization in the consuming beams, the polarizing element in the form of a plate from the composition of a transparent material for radiation with opaque mutually parallel fibers perpendicular to the plane of the Brewster angle, the length of which is longer than the wavelength, and the diameter mp does not exceed a quarter of the wavelength of the polarized radiation. .

Description

Изобретение относитс к области пол ризационной оптики и предназначено дл преобразовани оптического (преимущественно инфракрасного) непол ризованного излучени в линейно-пол ризованное. Оно может быть использовано в оптических установках различного назначени в приборостроении , военном деле и других отрасл х техники.The invention relates to the field of polarization optics and is intended to convert optical (mainly infrared) unpolarized radiation to linearly polarized. It can be used in optical installations for various purposes in instrument making, military science, and other branches of technology.

. Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства при одновременном повышении степени пол ризации в расход щихс или сход щихс пучках.. The aim of the invention is to reduce the size and simplify the design of the device while increasing the degree of polarization in diverging or converging beams.

Поставленна цель достигаетс тем, что пол ризующий элемент выполнен в виде пластины из композиции прозрачного дл излучени материала с перпендикул рными плоскости угла Брюстера непрозрачными взаимно параллельными волокнами, длина которых больше длины волны, а диаметр не превышаетчетверти длины волны пол ризуемого излучени .The goal is achieved in that the polarizing element is made in the form of a plate of a composition of a transparent material for radiation with perpendicular planes of the Brewster angle, opaque mutually parallel fibers whose length is longer than the wavelength and the diameter does not exceed a quarter of the wavelength of the polarized radiation.

Дл расчета возможной (:тепени пол ризации пол ризующий элемент можно условно представить в виде параллельной пары пол ризаторов - отражательного, образованного двум поверхност ми, расположенными под углом Брюстера по отношению к направлению падающего пучка , и решетчатого пол ризатора, образованного непрозрачными волокнами композиции (Параллельной парой называют два пол ризатора, поставленных последовательно при таком повороте одного из них, что их общее пропускание максимально).In order to calculate the possible (: heat of polarization, the polarizing element can be conventionally represented as a parallel pair of polarizers - a reflective one, formed by two surfaces located at a Brewster angle with respect to the direction of the incident beam, and a lattice polarizer, formed by opaque fibers of the composition (Parallel a pair is called two polarizers placed sequentially at such a turn of one of them that their total transmission is maximum).

Суммарна степень пол ризации д+в, обеспечиваема параллельной парой, даетс соотношениемУ А + РВThe total degree of polarization d + c provided by the parallel pair is given by the relation U A + PB

1 -f- VA 1 -f- VA

где ipfti, рв - степени пол ризации, обеспечиваемые пол ризаторами, составл ющими пару.where ipfti, pb are the degrees of polarization provided by the couple polarizers.

Степень «ол ризации ов пучка, прошедшего через две поверхности раздела, равнаThe degree of olarization of the beam passing through two interfaces is equal to

Гц - Г| J.Jl(l/jMHz - G | J.Jl (l / jM

УЛОВ CATCH

ГЦ +-Г1 HZ + -G1

1+.(Г1/Г||)1 +. (G1 / G ||)

где ( - отношение интенсивности двух компонент волны после прохождени через две поверхности пластин;where (is the intensity ratio of the two wave components after passing through two surfaces of the plates;

(:5f)|cOS(a-)1,(: 5f) | cOS (a-) 1,

где В(,01 - углы падени и преломлени соответственно .where B (, 01 are the angles of incidence and refraction, respectively.

Таким образом, степень пол ризации прошедшего пучка тем выше, чем больше угол падени . Она достигает максимума при угле падени , равном углу Брюстера. при которомThus, the degree of polarization of the transmitted beam is higher, the larger the angle of incidence. It peaks at a dip angle equal to the Brewster angle. at which

+ 7Г/2 п. + 7G / 2 p.

На чертеже приведены расчетные кривые зависимости степени пол ризации, обеспечиваемой суммарным действием пол ризатора , образованного волокнами композиции , и отражательного пол ризатора с двум поверхност ми, о угла падени при различных значени х степени пол ризации.The drawing shows the calculated curves of the degree of polarization provided by the total effect of the polarizer formed by the fibers of the composition and the reflective polarizer with two surfaces on the angle of incidence for various values of the degree of polarization.

обеспечиваемой пол ризатором, образованным волокнами композиции (80 и 90%), Расчет проведен при п 3,42.provided by the polarizer formed by the fibers of the composition (80 and 90%). Calculation was carried out at n 3.42.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую степень пол ризации, сравнимую со степенью пол ризации, даваемой устройствами с пол ризующим элементом в виде стопы. В то же врем в нем пол ризующий элемент состоит всего из одной тонкой пластины, потому уменьшаютс габариты и упрощаетс конструкци устройства , она делаетс более технологичной и надежной, В предлагаемом устройстве смещение выходного пучка относительно падающего становитс минимальным и отсутствует нежелательное многократное отражение лучей между пластинами. Увеличиваетс также стабильность положени плоскости наибольшего пропускани , поскольку она в данном случае фиксирована направлением волокон композиции, из которой выполнен пол ризующий элемент. Соответственно повышаетс достигаема степень пол ризации в расход щихс и сход щихс пучках.The proposed device provides a high degree of polarization, comparable with the degree of polarization provided by devices with a polarizing element in the form of a stack. At the same time, the polarizing element in it consists of only one thin plate, therefore the dimensions are reduced and the design of the device is simplified, it becomes more technological and reliable. In the proposed device, the displacement of the output beam relative to the incident one becomes minimal and there is no unwanted multiple reflection of rays between the plates. The stability of the position of the plane of greatest transmission also increases, since in this case it is fixed by the direction of the fibers of the composition from which the polarizing element is made. Accordingly, the achieved degree of polarization in diverging and converging beams increases.