SU1104399A1 - Medium refraction index measuring method - Google Patents

Medium refraction index measuring method Download PDF

Info

Publication number
SU1104399A1
SU1104399A1 SU823511462A SU3511462A SU1104399A1 SU 1104399 A1 SU1104399 A1 SU 1104399A1 SU 823511462 A SU823511462 A SU 823511462A SU 3511462 A SU3511462 A SU 3511462A SU 1104399 A1 SU1104399 A1 SU 1104399A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
polarization
passing
medium
light flux
refractive index
Prior art date
Application number
SU823511462A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Израилевич Молочников
Михаил Владимирович Лейкин
Фаат Фатыхович Закиров
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6681
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 Предприятие П/Я Р-6681 filed Critical Предприятие П/Я Р-6681
Priority to SU823511462A priority Critical patent/SU1104399A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1104399A1 publication Critical patent/SU1104399A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СРЕДЫ, включающий линейную пол ризацию светового потока, пропускание его через исследуемую среду, определение состо ни  пол ризации светового потока после прохождени  через нее и определение показател  преломлени  среды, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, линейную пол ризацию светового потока осуществл ют на выходе из исследуемой среды, после чего преобразуют состо ние пол ризации светового потока в эллиптическое путем пропускани  через двупреломл ющий кристаллооптический элемент, определ ют разность фаз эллиптической пол ризации и по ее изменению в зависимости от угла отклонени  светового потока на выходе из исследуемой среды определ ют ее показатель преломлени . со со оA METHOD FOR MEASURING THE ENVIRONMENTAL REFLECTION INDICATOR, including linear polarization of the luminous flux, passing it through the medium under study, determining the state of polarization of the luminous flux after passing through it, and determining the refractive index of the medium, characterized in that, in order to improve the accuracy, linear polarization of the luminous flux the flow is carried out at the outlet of the test medium, after which the polarization state of the light flux is transformed into an elliptic one by passing through a birefringent crystallooptic sky element determining difference elliptical polarization phase and its change depending on the angle of deflection of the light flux output from the test medium was determined by its refractive index. with so about

Description

Изобретение относитс  к контрольноизмерительной технике и предназначенодл  измерени  показател  преломлени  в первую очередь твердых прозрачных сред (оптических стекол). Известен дифференциальный гониометрический способ измерени  показател  преломлени  сред, в котором коллимированный пучок света направл етс  на оптическую систему, состо щую из двух или более призм, выполненных из образцового и исследуемого материалов, имеющих достаточно близкие показатели преломлени  ( ) Поэтому угол отклонени  коллимированного пучка системой призм (или разность углов отклонени ) не превышает 10-20. Такой угол возможно измерить с погрешностью пор дка 0,,4., что соответствует погрешности S&n (3-4)х10 1. Недостатком его  вл етс  невысока  точность измерений. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту  вл етс  способ измерени  показател  преломлени  среды, включающий линейную пол ризацию светового потока, пропускание его через исследуемую среду и определение состо ни  пол ризации светового потока. После прохождени  через исследуемую среду световой поток испытывает поступательное или угловое смещение, величина которого зависит от показател  преломлени  среды. Использу  линейно пол ризованный луч, его подвергают оптическому вращению на угол, завис щий от величины смещени . Оптическое вращение измер етс  пол ризатором, по выходному сигналу которого определ ют показатель преломлени  2. Недостатком известного способа  вл етс  невысока  точность измерений, обусловленна  тем, что при наклоне пучка относительно оптической оси клинообразного датчика линейных перемещений имеет место не только вращение плоскости пол ризации , завис щее от координаты сечени  клина , но и эллиптичность световой волны. Это приводит к весьма существенным погрещност м . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  показател  преломлени  среды, включающему линейную пол ризацию светового потока, пропускание его через исследуемую среду и определение состо ни  пол ризации светового потока после прохождени  через нее и определение показател  преломлени  среды, линейную пол ризацию светового потока осуществл ют на выходе из исследуемой среды, после чего преобразуют состо ние пол ризации светового потока в эллиптическое путем пропускани  через двупреломл ющий кристаллоптический элемент, определ ют разность фаз эллиптической пол ризации и по ее изменению в зависимости от угла отклонени  светового потока на выходе из исследуемой среды определ ют ее показатель преломлени . На фиг. 1 показано возникновение интерференционного эффекта в кристаллооптическом элементе; на фиг. 2 - принципиальна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Физическа  основа изобретени  состоит в масщтабном преобразовании с по.мощью кристаллооптического элемента малых угловых отклонений света из-за наличи  лп в значительное изменение состо ни  его пол ризации (разности фаз эллиптической пол ризации) На фиг. 1 показан простейщий тип кристаллооптического элемента в виде плоскопараллельной пластины, вырезанной под углом к оптической оси кристалла. Нормально падающий на пластину широкий пучок линейно пол ризованного света А-А разлагаетс  в кристаллооптическом элементе на два когерентных пучка, пол ризованных в ортогональных плоскост х и сдвинутых в поперечном направлении на величину d, завис щую от толщины пластины, ее двупреломлени  и угла между осью кристалла и нормалью к поверхности. Если диаметр исходного пучка D превышает d, то прощедщие кристалл обыкновенный и необыкновенный пучки частично переналожены. В области переналожени  пучки интерферируют, результатом чего  вл етс  эллиптически пол ризованна  светова  волна с некоторой начальной разностью фаз fo (в некоторых более сложных конструкци х кристаллооптического элемента fo может быть равна нулю). При наклоне пучка А-А относительно кристалла на малый угол 5i (положение АА ) разность фаз прощедшего эллиптччески пол ризованного света измен етс  на величину 6,, где сдвиг пучков; Л - длина волны света. Посто нна  К.  вл етс  коэффициентом преобразовани  углового отклонени  пучка в разность фаз. Величина К в зависимости от выбранного d легко достигает значений 10 -10. Поэтому очевидно , что малые угловые отклонени  света $i перед кристаллом трансформируютс  в значительные изменени  разности фаз 8 . Таким образом, сравнительно грубо измер   разность фаз, возможно очень точное измерение угловых отклонений. Способ реализуетс  следующим образом . Угловое отклонение пучка преобразуетс  в ту или иную эллиптичность световойThe invention relates to reference measurement technology and is intended to measure the refractive index primarily of solid transparent media (optical glasses). The differential goniometric method for measuring the refractive index of media is known, in which a collimated beam of light is directed to an optical system consisting of two or more prisms made of the model and test materials having sufficiently close refractive indices () Therefore, the angle of deflection of a collimated beam by a system of prisms ( or the deviation angle difference) does not exceed 10-20. This angle can be measured with an error of the order of 0, 4, which corresponds to the error S & n (3-4) x10 1. Its disadvantage is the low measurement accuracy. The closest to the invention according to the technical essence and the achieved positive effect is a method of measuring the refractive index of the medium, including linear polarization of the light flux, passing it through the medium under study and determining the polarization state of the light flux. After passing through the test medium, the light flux experiences a translational or angular displacement, the value of which depends on the refractive index of the medium. Using a linearly polarized beam, it is subjected to optical rotation at an angle depending on the magnitude of the displacement. Optical rotation is measured by a polarizer, the output of which determines the refractive index 2. A disadvantage of the known method is the low measurement accuracy due to the fact that when the beam is tilted relative to the optical axis of the wedge-shaped linear displacement sensor, distance from the wedge cross section, but also the ellipticity of the light wave. This leads to quite substantial faults. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the method of measuring the refractive index of the medium, which includes linear polarization of the light flux, passing it through the medium under study and determining the state of polarization of the luminous flux after passing through it and determining the refractive index of the medium, linearly polarizing the luminous flux at the outlet of the medium under study, after which the state of polarization of the light flux is transformed into an elliptic one by passing through a birefringent crystalline The first element determines the phase difference of elliptical polarization and its refractive index is determined by its change depending on the angle of deflection of the light flux at the outlet of the medium under study. FIG. 1 shows the appearance of an interference effect in a crystal-optical element; in fig. 2 is a schematic diagram of a device implementing the proposed method. The physical basis of the invention consists in the large-scale conversion of small angular deviations of light with the help of a crystal-optical element due to the presence of lp in a significant change in the state of its polarization (phase difference of elliptical polarization). In FIG. 1 shows the simplest type of a crystal-optical element in the form of a plane-parallel plate, cut at an angle to the optical axis of the crystal. A wide beam of linearly polarized light A-A normally incident on a plate in a crystal-optical element is decomposed into two coherent beams polarized in orthogonal planes and shifted transversely by d, depending on the thickness of the plate, its birefringence and the angle between the crystal axis. and normal to the surface. If the diameter of the initial beam D is greater than d, then the ordinary crystal and the extraordinary crystal beams are partially overlaid. In the transposition region, the beams interfere, resulting in an elliptically polarized light wave with some initial phase difference fo (in some more complex structures of the crystal-optical element, fo may be zero). When the AA beam is tilted relative to the crystal at a small angle 5i (AA position), the phase difference of the elliptical polarized light changes by 6, where the beam shift; L is the wavelength of light. The constant quotient is the coefficient for converting the angular deviation of the beam to the phase difference. The value of K depending on the selected d easily reaches values of 10 -10. Therefore, it is obvious that small angular deviations of light $ i in front of the crystal transform into significant changes in the phase difference 8. Thus, it is a relatively rough measurement of the phase difference, perhaps a very accurate measurement of the angular deviations. The method is implemented as follows. The angular deflection of the beam is converted into one or another ellipticity of the light.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СРЕДЫ, включающий линейную поляризацию светового потока, пропускание его через исследуе- мую среду, определение состояния поляризации светового потока после прохождения через нее и определение показателя преломления среды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, линейную поляризацию светового потока осуществляют на выходе из исследуемой среды, после чего преобразуют состояние поляризации светового потока в эллиптическое путем пропускания через двупреломляющий кристаллооптический элемент, определяют разность фаз эллиптической поляризации и по ее изменению в зависимости от угла отклонения светового потока на выходе из исследуемой среды определяют ее показатель преломления.METHOD FOR MEASURING REFRACTION INDICATORS OF THE MEDIA, including linear polarization of the light flux, passing it through the medium under study, determining the state of polarization of the light flux after passing through it and determining the refractive index of the medium, characterized in that, in order to increase accuracy, the linear polarization of the light flux is carried out at the exit from the medium under study, after which the state of polarization of the light flux is converted to elliptical by passing through a birefringent crystal-optical element, determine the phase difference of the elliptical polarization and its change, depending on the angle of deviation of the light flux at the exit from the investigated medium, determine its refractive index. SU „,.1104SU „, .1104
SU823511462A 1982-11-12 1982-11-12 Medium refraction index measuring method SU1104399A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823511462A SU1104399A1 (en) 1982-11-12 1982-11-12 Medium refraction index measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823511462A SU1104399A1 (en) 1982-11-12 1982-11-12 Medium refraction index measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1104399A1 true SU1104399A1 (en) 1984-07-23

Family

ID=21035685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823511462A SU1104399A1 (en) 1982-11-12 1982-11-12 Medium refraction index measuring method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1104399A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Молочников Б. И. Методы измерени показател преломлени сред. - «Измерение, контроль, автоматизаци , 1980, № 7-8, с. 3-13. 2. Патент US № 379740, кл. G 01 N 21/41, 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4492436A (en) Polarization independent beam splitter
Singh Refractive index measurement and its applications
US3797940A (en) Refractometer with displacement measured polarimetrically
SU1104399A1 (en) Medium refraction index measuring method
CN116297228A (en) Phase compensation ultrasensitive polarization interferometer
CN115541203A (en) Phase retardation measurement optical path and measurement method for wedge-shaped birefringent device
CN103674892A (en) Method for monitoring thin-film growth based on total internal reflection polarized phase-difference measurement
GB1185472A (en) Testing Toughened Glass.
Hosoe Highly precise and stable laser displacement measurement interferometer with differential optical passes in practical use
JPH04504471A (en) Reflex-activated detection device that remotely detects physical quantities
US3096175A (en) Photoelastimetric apparatus for stress analysis
JPS59119334A (en) Pressure sensor
SU682800A1 (en) One-side polarimeter
SU706717A2 (en) Piezooptical dynamometer
SU1141315A1 (en) Method of measuring polymeric material double refraction value
SU1179170A1 (en) Polarization refractometer of violated complete internal reflection
JPS60249007A (en) Instrument for measuring film thickness
SU1612201A1 (en) Method of measuring clearance between transparent dielectric surfaces
SU1121606A1 (en) Interference method of determination of difference of reactive indices and interference refractometer for application thereof (its versions)
SU1672245A1 (en) Piezooptical transducer
SU1100541A1 (en) Refractometer
JPH0325347A (en) Double refraction measuring method
KR100775735B1 (en) Equipment, Method and Computer-readible storage medium for determining the optical retardation of a sample
SU1682769A1 (en) Device for measuring deviations of an object from rectilinearity
SU548825A1 (en) Polarizer