SU1100541A1 - Рефрактометр дл анизотропных кристаллов - Google Patents

Рефрактометр дл анизотропных кристаллов Download PDF

Info

Publication number
SU1100541A1
SU1100541A1 SU823514515A SU3514515A SU1100541A1 SU 1100541 A1 SU1100541 A1 SU 1100541A1 SU 823514515 A SU823514515 A SU 823514515A SU 3514515 A SU3514515 A SU 3514515A SU 1100541 A1 SU1100541 A1 SU 1100541A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
radiation
mirror
translucent
plane
goniometer
Prior art date
Application number
SU823514515A
Other languages
English (en)
Inventor
Иржи Антонович Рокос
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений
Priority to SU823514515A priority Critical patent/SU1100541A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1100541A1 publication Critical patent/SU1100541A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

РЕФРАКТОМЕТР дл  анизотропных кристаллов, содержащий источник излучени  и последовательно расположенные по ходу излучени  пол ризатор , гониометр, анализатор и фотоприемник , отличающийс  тем, что, с целью измерени  коэффициентов пр шомпеии  анизотропных кристаллов, обладающих оптической активностью и дихроизмом, и повьппени  точности измерений, в устройст-, во введены два полупрозрачных зеркала , пластина Z-среза, электрооптическйй модул тор, отражающее зеркало , узкополосный усилитель и нульиндикатор , причем первое полупрозрачное зеркало, пластина Z-среза и электрооптический модул тор расположены по ходу излучени  между пол ризатором и гониометром, при этом первое полупрозрачное зеркало уста- новлено таким образом, что нормаль к ее поверхности составл ет угол 45 относительно направлени  излучени , плоскость пол ризации пол ризатора (ППП) параллельна или перпендикул рна плоскости, содержащей нормаль первого полупрозрачного зеркала и совпадающей.с направлением излучени , толщина кварцевой пластины Z-среза соответствует вращению . -О плоскости пол ризации на 45 , а оптическа  ось эЯектрооптического модул тора , составл ет 45 с ППП, после гониометра установлено перпендикул рно направлению излучени  непрозрачное зеркало, по ходу излуче (Л ни , отраженного от первого полупро;зрачнс )го зеркала, установпены последовательно расположенные второе полупрозрачное зеркало, анализатор и фотоприемник, причем второе полупрозрачное зеркало установлено таким образом, что нормаль к ее поверхности составл ет угол 45 с направлением излучени , отраженного от первого полупрозрачного зеркала, а плоскость пол ризации анализатора о составл ет угол с плоскостью, ел совпадающей с направлени ми излуче ни , отраженного от первого и второ-: го полупрозрачных зеркал, при этом, выход фотоприемника соединен через узкополосный усилитель со входом нуль-индикатора.

Description

Изобретение относитс  к оптике и измерительной технике и предназна чено дл  измерени  показателей преломлени  анизотропных кристаллов, преимущественно в инфракрасной области . Известен рефрактометр,, содержащий источник излучени , оптическую систему , пол ризатор, модул тор, анализатор , приемник излечени  и усилйгель- ij . Однако данное устройство неприменимо дл  исследовани  анизотропных сред гониометрическим методом и.з-за вли ни  оптической активности, а также линейного и циркул рного дихроизмов . Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности рефрактометр дл  анизотропных кристаллов, соде;ржа щий источник излучени , скрещенные или параллельные пол ризатор и анализатор , между которыми установлена плоскопараллельна  пластина, изготовленна  из исследуемого одноосного кристалла, гониометр, спектрограф и фотографическое устройство. Исследуе мую пластину устанавливают на поворо ном столике гониометра так, что ее оптическа  ось отклонена на 45 относительно плоскости пол ризации пол ризатора и анализатора. При вращении пластинки вокруг оптической оси измер ют углы падени  луча, соответствующие минимуму интерференционной картины, по которым стро т линии регрессии, использу  известные функциональные зависимости. По наклону линий регрессии определ ют показатели преломлени  2 . Однако известное устройство невозможно примен ть дл  измерени  пок зателей преломлени  кристаллов, обладающих оптической активностью. а также линейным и циркул рным дихро измом. Кроме того оно характеризуетс низкой точностью измерений показател преломлени  анизотропных кристаллов Цель изобретени  - измерение коэф фициентов преломлени  анизотропных кристаллов, обладающих оптической . активностью и дихроизмом, а таклсе по вышение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее источни излудени  и последовательно рас .положенные по ходу излучени  пол ризатор ,- гониометр, анализатор и фотоприемник, введены два полупрозрачных зеркала, пластина Z-среза, электрооптический модул тор, отражающее зеркало, узкополосный усилитель , и нуль-индикатор, причем первое полупрозрачное зеркало, пластина 2 -среза и электрооптйческий модул тор расположены по ходу излучени  между пол ризатором и гониометром , при зтом первое полупрозрачное зеркало установлено таким образом, что нормаль К ее поверхности составл ет угол 45 относительно направлени  излучени , ППП параллельна или перпендикул рна плоскости, содержа щей нормаль первого полупрозрачного зеркала и совпадающей с направлением излучени , толщина кварцевой пластины Z -среза соответствует вращению плоскости пол ризации на 45 , а оптическа  ось электрооптического модул тора составл ет угол 45 с ППП,, после гониометра. установлено перпендикул рно направлению излучени  непрозрачное зеркало, по ходу излучени  , отраженного от первого полупрозрачного зеркала, установлены последовательно расположенные второе полупрозрачное зеркало, анализатор и фотоприемник, причем второе полупрозрачное зеркало установлено таким образом, что нормаль к ее поверхности составл ет угол 45 с направлением излучени , отраженного от первого полупрозрачного зеркала, а плоскость пол ризации анализатора составл ет угол 45 с плоскостью, совпадающей с направлени ми излучени , отраженного от первого и второго полупрозрачных зеркал, при этом выход фотоприемника соединен через узкопОлос ый усилитель с входом нуль-индикатора. На фиг..1 схематически изображено предлагаемое устройство на фиг. 2 - азимуты оптических осей анизотропных элементов; на фиг. 3 зависимости сигнала на выходе узкополосного усилител  от угла падени  луча € на исследуемую кристаллическую пластину. Рефрактометр содержит источник 1 . монохроматического коПлимированного излучени  и расположенные по ходу излучени  пол ризатор 2, первое полупрозрачное зеркало 3, кварцевую пластину Z-среза 4, электрооптический модул тор 5, гониометр 6, на поворрт ном столике которого установлен , 3 держатель исследуемого объекта 7, непрозрачное зеркало 8, второе полупрозрачное зеркало 9, анализатор 10, фотоумножитель 11, узкополосный усилитель 12 и нуль-индикатор 13. Устройство работает следующим образом Линейно пол ризованный луч, прошедший сквозь полупрозрачное зеркало 3 без изменени  состо ни  пол ризации , поскольку плоскость пол ризации луча параллельна (или перпен дикул рна) плоскости падени  Л5гча на зеркало, попадает на кварцевую пластинку Z-среза 4, толщина которой подобрана таким образом, чтобы плос кость пол ризации луча повернулась на 45°. При прохождении луча сквозь электрооптический модул тор 5 в пр  мом направлении его состо ние пол ри . зации мен етс  незначительно и толь ко вследствие паразитной электрогирации , так как оптическа  ось модул тора параллельна плоскости пол ризации падающего луча. При обратно прохождении луча сквозь электрооптический модул тор 5 изменение состо ни  пол ризации луча за счет электрогирации компенсируетс , поэтому , если между модул тором 5 и непрозрачным зеркалом 8 не установлен исследуемый объект, который может изменить состо ние пол ризации луча, на анализатор 10 падает линейно пол ризованный луч, и на выхо де узкополосного усилител  12,настрое ного на частоту МОДУЛЯЦИИ электрооптического модул тора 5, имеет место нулевой сигнал. При установке на поворотном столике гониометра 6 исследуемого объекта луч . . становитс  благодар  двупреломпе- ни(о эллиптически пол ризованным. Ортогональные составл ющие луча интерферируют на анализаторе 10, причем, поскольку одна составл юща  модулирована по фазе, фототок на выходе фотоумножител  11 имеет, вид: + ( (1) + 2T,T2Sin8-sbcj, (I) . где Тд , Т„ - амплитудные коэффициенты пропускани , дл / ортогонально пол ризо ванных лучей, неравность которых обуслов ливает линейный дихро 1 8 - разность фаз между ортогонально пол ризованными лучами , 6 .ejj sincDt, 6д,СО - соответственно амплитуда и частота модул ции. При вращении исследуемой крист |лической пластинки вокруг оси,перендикул рной лучу, на некоторый гол i (фиг.З) на анализатор падает инейно пол ризованный луч при 5 5 Kit и на выходе узкополосного усиител  имеет место нулевой сигнал, коорый фиксирует нуль-индикатор 13. о измеренным углам рассчитывают начени  показателей преломлени . В астности, есл исследуемым объектом вл етс  одноосный кристалл, оптичеса  ось которого перпендикул рна оси ращени  и лежит в плоскости среза, оказатели преломпени  можно опреелить по формулам: ( , 8(26in 52-Si et-Si 3) Uт;(25in 2-sin e.-5-in з) - (3) Поскольку, в формулу (2) дл  Пд не вход т значени  длины волны излуче- . ни  ii и толщины пластины d, погрешности определени  Л и d не вли ют на точность измерени  Пд. Кроме того, при известном ng формула (3) может служить дл  определени  d (при известном 1( ) или Л (при известном d) по измеренным углам Е, 2 Ъ . Предлагаемый рефрактометр измер  ет показатели преломпени  не только одноосных, но и двуосных кристаллов при произвольной (в том числе и неизвестной ) (риентации оптический осей. Кргда ориентаци  оптических осей кристаллической пластины 1 еизвестна, провод т п ть измерений углов падени  Е| в случае одноосного кристалла и восемь измерений , в случае двуосного . Составл   соответственно . четыре или семь уравнений, соответствующих изменению разности хода на Л при повороте пластины от до , наход т показатели преломлени  и направл кнцие косинусы септических осей. В предлагаемом устройстве исключены циркул рные эффекты вследствие наличи  зеркала 8 и вли ние линейного;дихроизма в результате применени  модул ции, характер которой определен ориентацией элементов. При указанной на фиг. 2 ориентации оптических осей элементов 2, 5 и 10 фототок, который пропорционален интенсивности луча после анализатора 8, определ етс  уравнением (1). Из уравнени  (1) видно , что нечетные гармоники пропорциональны линейному двупреломпению (sinS ), четнце гармоники - линейному дихроизму (Т - Т|). Поскольку узкополоснын усилитель 10 настроен на частоту модул ции электроопт ческого модул тора 6 (или другую нечетную гармонику), то линейный дихроизм не вли ет на точность измерений линейного двупрёломпени . Ковьшение точности измерений показател  преломлени  обеспечиваетс  за счет двойного прохождени  лучей благодар  исклю ению вли ни  электрогирации модулирующего кристалла и погрешности, вызванной раздвоением луча из-за двупреломлени , что обеспечиваетс  прохождением отраженных лучей по тождественной траектории. Оптическа  схема рефрактометра удовлетвор ет основным требовани м, предъ вл емым к прецизионным модул ционным приборам, т.е. исключено вли ние на точность измерений дрейфа рабочей точки модул тора благодар  ориентации модул тора 6 и анализатора 8, а также искажений состо ни  пол ризации лучей на полупрозрачных зеркалах,что обеспечиваетс  перпендикул рностью их плоскостей падени . Применение интерференционного гониометра с точностью отсчета 0,1 позвол ет измерить показатели преломпени  р да кристаллов в инфракрасной области спектра с точностью 1 - 5-10
8
Й/z./

Claims (1)

  1. РЕФРАКТОМЕТР для анизотропных кристаллов, содержащий источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения поляризатор, гониометр, анализатор и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью измерения коэффициентов преломления анизотропных кристаллов, обладающих оптической активностью и дихроизмом, и повышения точности измерений, в устройств во введены два полупрозрачных зеркала, пластина Z-среза, электрооптический модулятор, отражающее зеркало, узкополосный усилитель и нульиндикатор , причем первое полупрозрачное зеркало, пластина Z-среза и электрооптический модулятор расположены по ходу излучения между поляризатором и гониометром, при этом первое полупрозрачное зеркало установлено таким образом, что нормаль к ее поверхности составляет угол 45° относительно направления излучения, плоскость поляризации поляризатора (ППП) параллельна или перпендикулярна плоскости , содержащей нормаль первого полупрозрачного зеркала и совпадающей с направлением излучения, толщина кварцевой пластины Z-среза соответствует вращению плоскости поляризации на 45°, а оптическая ось электрооптического модулятора, составляет 45° с ППП, пос ле гониометра установлено перпендикулярно’ направлению излучения непрозрачное зеркало, по ходу излучения, отраженного от первого полупрозрачного зеркала, установлены последовательно расположенные второе полупрозрачное зеркало, анализатор и фотоприемник, причем второе полупрозрачное зеркало установлено таким образом, что нормаль к ее поверхности составляет угол 45° с на- правлением излучения, отраженного от первого полупрозрачного зеркала, а плоскость поляризации анализатора составляет угол 45° с плоскостью, совпадающей с направлениями излучения, отраженного от первого и второго полупрозрачных зеркал, при этом, выход фотоприемника соединен через узкополосный усилитель со входом нуль-индикатора.
SU823514515A 1982-11-22 1982-11-22 Рефрактометр дл анизотропных кристаллов SU1100541A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823514515A SU1100541A1 (ru) 1982-11-22 1982-11-22 Рефрактометр дл анизотропных кристаллов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823514515A SU1100541A1 (ru) 1982-11-22 1982-11-22 Рефрактометр дл анизотропных кристаллов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1100541A1 true SU1100541A1 (ru) 1984-06-30

Family

ID=21036728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823514515A SU1100541A1 (ru) 1982-11-22 1982-11-22 Рефрактометр дл анизотропных кристаллов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1100541A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 335585, кл. G 01 N 21/41, 1973. 2. Авторское свидетельство СС,СР № 495525, кл. G 01 В 9/02, G 01 N 21/41, 1975 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4571082A (en) Apparatus and method for measuring refractive index
US5229834A (en) Sensor for detecting and measuring the angle of rotation of a plane of light polarization
US3797940A (en) Refractometer with displacement measured polarimetrically
CN110487173A (zh) 反射式相位正交单频激光干涉测量装置及测量方法
US4640615A (en) Liquid refractometer
KR100293008B1 (ko) 액정프리틸트각의측정방법및액정프리틸트각의측정장치
US3640626A (en) Measuring of the concentration of solid particles suspended in various regions in a fluid using polarized light
SU1100541A1 (ru) Рефрактометр дл анизотропных кристаллов
US3600094A (en) Suspended solids concentration measurement using circular polarized light
JP3021338B2 (ja) 消光比測定方法および消光比測定装置
Karabegov Metrological and technical characteristics of total internal reflection refractometers
EP0091545A2 (en) Ellipsometers
US3113171A (en) Method for polarimetric analysis
SU1130778A1 (ru) Устройство дл измерени оптических параметров прозрачных сред на основе интерферометра Маха-Цендера
SU1695145A1 (ru) Эллипсометр
RU2102700C1 (ru) Двухлучевой интерферометр для измерения показателя преломления изотропных и анизотропных материалов
SU569849A1 (ru) Устройство дл измерени углов скручивани
JPH01113626A (ja) 光波長測定方法
SU1141315A1 (ru) Способ измерени величины двойного лучепреломлени полимерных материалов
SU1303848A1 (ru) Дифференциальный пол риметр
SU958922A1 (ru) Устройство дл измерени неоднородностей двулучепреломлени в кристаллах
RU1825968C (ru) Лазерный интерферометр
Monin et al. A new and high precision achromatic ellipsometer: a two-channel and polarization rotator method
SU1021959A1 (ru) Устройство дл измерени пол ризационных характеристик анизотропных сред
SU1060939A1 (ru) Многолучевой интерферометр