SU1081434A1 - Способ измерени степени пол ризации - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ, при осуществлении которого формируют первый световой монохроматический пучок в оптическом диапазоне спектра, осуществл ют модул цию азимута его плоскости пол ризации на звуковой частоте при ориентации среднего положени  плоскости пол ризации модул ции под углом 45° к оси наибольшего фотоотклика образца и азимута колебаний от О до 45, направл ют его на исследуемый образец и измер ют амплитуду первой гармоники фототока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и надежности измерений , формируют второй световой монохроматический пучок в том же диапазоне спектра, и на той же длине волны что и первый, модулируют его с той же частотой, что и первый, направл ют его на образец, измен ют коэффициент модул ции интенсивности второго светового Пучка до получени  нулевого значени  первой гармоники фототока и определ ют значение коэффициента модул ции. 2.Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с   тем, что первый светов й пучок до модул ции линейно пол ризуют , измен ют азимут линейной пол ризации относительно среднего положени  плоскости пол ризации модул ции до обращени  в нуль ампли (Л туды первой гармоники фототока на образце и определ ют коэффициент модул ции путем регистрации азимута. 3.Способ по п. 1, .о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью исследовани  прозрачных образцов, измер ют амплитуду первой гармоники фототока в цепи ФЭУ, расположенэо ного за образцом. 4: :о 4 9 /О

Description

Изобретение относитс  к области измерени  оптических спектров и их параметров и может быть использова но в лабораторных исследовани х и электронной технике. Известен способ измерени  степе ни пол ризации, который включает следующие операции: вргицение анали затора, через который проходит пучок частично пол ризованного света направдчние модулированного пучка на $OTOfl;eTQKTopf которйй вцрабатыва ,ет элек1;рич с1 ий сигнал Фотоотклика; направление двух электричес ких сигналов на процессоры, выдел  ющие разность 1.-1. и сумму подачу электрических сигнйлов на интеграторы, после которых получают величину степени пол ризации р ()7(1,,+12) Си. Однако способ не позвол ет с достаточной точность определить зн чение степени пол ризации, посколь ку требует раздельного измерени  в личин и 2 и последующего их делени . Этот способ может быть реализован с помощью устройства, содержащего вращающийс  пол ризатор, два микропроцессора и интегратор. Недостатком данного устройства  вл етс  сложность конструкции, св занна  с использованием в качестве процессоров и интегратора сложных электронных схем, что снижает надеж ность измерений. Наиболее близким к и:зобретению техническим решением  вл етс  способ измерени  степени пол ризации, при осуществлении которого формиру ют первый световой монохроматический пучок в оптическом диапазоне спектра, осуществл ют модул цию аз мута его плоскости пол ризации на звуковой частоте при операции среднего положени  плоскости пол ризации модул ции под углом 45 к оси наибольшего фотоотклика образца и азимута колебаний от О до 45, направл ют его на исследуемый образец и измер ют амплитуду первой гармоники фототока 2. Недостатками известного устройст ва  вл ютс  невысокие точность и надежность, измерений. Целью и:эобретени   вл етс  повышение точности и надежности измерений . Поставленна  цель достигаетс  те что согласно спосГобу измерени  степени пол ризации,- при осуществлении которого формируют первый световой монохроматический пучок в оптическом диапазоне спект а, осуществл ют модул цию азимута его плоскости пол ризации на звуковой частоте при ориентации среднего положени  плоскости пол ризации модул ции под углом 45 к оси наибольшего фотоотклика образца и азимута колебаний от О до 45°, направл ют его на исследуемый образец и измер ют амплитуду первой гармоники фототока, формируют второй световой монохроматический пучок в том же диапазоне спектра и на той же длине волны, что и первый, модулируют его с той же частотой , что и первый, направл ют его на образец, измен ют коэффициент модул щ1и ин,тенсивности второго световогопучка до получени  нулевого значени  первой гармоники фототока и определ ют значение коэффициента модул ции, причем первый световой пучок до модул ции линейно пол ризуют , измен ют азимут линейной пол ризации относительно среднего положени  плоскости пол ризации модул ции до обращени  в нуль перэой гармоники фототока на образце и определ ют коэффициент модул ции путем регистрации азимута. С целью исследовани  прозрачных образцов измер ют амплитуду первой гармоники фототока в цепи ФЭУ, расположенного за образцомi Устройство дл  реализации способа содержит, лампу 1, накаливани  (источник излучени ) , котора  создает в монохроматоре 2 пучок мо-; нохроматического света в диапазоне 9,,4-2,5 мкм. Световой поток проходит через бипризму 3 и раздел етс  на два пучка. Пучок проходит через депол ризатор - ромб Френел  4 дл  удалени  частичной пол ризации и пол ризационный модул тор 5. Последний представл ет собой две пол роидные пленки, расположенные р дом в плоскости, перпендикул рной к пучку. При вращении двигател  СД-54 с частотой 1200 об/мин рамка приводитс  в возвратно-поступательное движение. В результате осуществл етс  пр моугольна  модул ци  плоскости пол ризации первого пучка на угол 45. Попада  на образец, этот свет возбуждает фототок, перва  гармоника которого при ориентации образца 45 по отношению к среднему положению модул тора имеет вид где о величина фототока на длине волны А; Р - степень пол ризации; ft - частота модул ции. Второй пучок проходит через плocкопараллельную пластинку 6, котора  может смещать пучок и амплитудный модул тор 7, синхронизированный по частоте и фазе с пол ризованным модул тором , В качестве такого модул тора может использоватьс  вращающийс  диск с прорез ми, насаженный на вал того же двигател  СД-54. Пла тинка б с помощью микрометрического винта перемещает в гТространстве вто рой пучок f тем сам1лм измен етс  глу бина модул ции Is этого пучка. Попа да  на образец, свет второго пучка возбуждает фототок, амплитуда перво гармоники которого определ етс  выражением . lU-k, SinSJi. - -I ID Свет обоих пучков фокусируетс  с помощью линзы 8 на исследуемом образце 9; Дл  измерени  первой гар моники фототока может использоватьс  схема 10 синхронного детектировани . Величина степени пол ризации фртотока Р (г„-i)/(ir,-«-i), где i,, i - величины фототока при возбуждении cвeтo 4, пол ризован.ным параллельно и перпендикул рно вьщеленной оси кристалла, измен етс  по значе нию коэфф1щиента V ko,. при котором амплитуда первой гармоники фототока равна нулю. Дл  модул ции используемого типа выражение, которое св величины Р зывает вид р. Jia: Выражение используетс  дл  слу;ча  Р 0. Если Р О, то в пол ризационном модул торе измен етс  фаза кблебаний относительно амплитудного модул тора. Значени  коэффициента i колибруетс  по фотоэлектрическому приемнику., тем самым этот коэффициент измер етс  в углах поворота .пластины 6 или миллиметрах линейного смещени  светового пучка в плоскос .ти прерывател . Дл  измерени:  степени пол риза1 ии коэффициента поглощени  при малых его значени х используетс  та же схема., но после образца располагаетс  ФЭУ и измер етс  перва  гармоника фототока в цепи ФЭУ. Предлагаемый способ измерени  стенки пол ризации позвол ет повысить точность измерени  степени пол ризации до 0,1° за счет использовани  пол ризационной модул ции. При этом получаетс  нова  информаци  об исследуемых объектах, например , о мультипольности оптических переходов в спектрах люминесценции.

Claims (3)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ, при осуществлении которого формируют первый световой монохроматический пучок в оптическом диапазоне спектра, осуществляют модуляцию азимута его плоскости поляризации на звуковой частоте при ориентации среднего положения плоскости поляризации модуляции под углом 45° к оси наибольшего фотоотклика образца и азимута колебаний от 0 до 45°, направляют его на исследуемый образец и измеряют амплитуду первой гармоники фототока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности й надежности из мерений, формируют второй световой монохроматический пучок в том же диапазоне спектра, и на той же длине волны что и первый, модулируют его с той же частотой, что и первый, направляют его на образец, изменяют коэффициент модуляции интенсивности второго светового йучка до получения нулевого значения первой гармоники фототока и определяют значение коэффициента модуляции.
2. 2. Способ по π. 1, о τ' л и чающий с я тем, что первый световой пучок до модуляции линейно поляризуют, изменяют азимут линейной поляризации относительно среднего _с положения плоскости поляризации мо- <g дуляции до обращения в нуль амплитуды первой гармоники фототока на образце и определяют коэффициент модуляции путем регистрации азимута.
3. 3. Способ по π. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью исследования прозрачных образцов, измеряют амплитуду первой гармоники фототока в цепи ФЭУ, расположенного за образцом.

   SU .,.108143