SU1272106A1 - Polarimeter - Google Patents

Polarimeter Download PDF

Info

Publication number
SU1272106A1
SU1272106A1 SU853836364A SU3836364A SU1272106A1 SU 1272106 A1 SU1272106 A1 SU 1272106A1 SU 853836364 A SU853836364 A SU 853836364A SU 3836364 A SU3836364 A SU 3836364A SU 1272106 A1 SU1272106 A1 SU 1272106A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light
difference
quarter
measuring
azimuth
Prior art date
Application number
SU853836364A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Лебедев
Александр Евгеньевич Макаров
Original Assignee
ЛГУ им.А.А.Жданова
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 ЛГУ им.А.А.Жданова filed Critical ЛГУ им.А.А.Жданова
Priority to SU853836364A priority Critical patent/SU1272106A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1272106A1 publication Critical patent/SU1272106A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию механических напр жений в прозрачных материалах пол ризациок но оптическим ь етодом. Цель изобретени  - повышение производительности за счет исключени  необходимости переустановок четвертьволновой пластины 3 при измерени х. Дл  этого пол риметр снабжен второй четвертьволновой пластиной 8, установленной перед первой пластинкой 3. так, что нх главные оси развернуты в пространстве. Второй светоделитель 9 установлен перед блоком 7 измерений разности хода, а.второй блок 10 измерени  разности хода установлен по ходу отраженного от второго светоделител  9 светового пучка. Пол риметр имеет три световых канала, на выходах которых регистрируютс  азимут главных направлений и величины главных напр жений в просвечиваемой точке образца, 2 ил. ю VI го О5This invention relates to the investigation of mechanical stresses in transparent materials with polarization-optical methods. The purpose of the invention is to increase productivity by eliminating the need to reinstall the quarter-wave plate 3 during measurements. For this field, the meter is equipped with a second quarter-wave plate 8, mounted in front of the first plate 3. so that their main axes are deployed in space. The second beam splitter 9 is installed in front of the block 7 for measuring the difference in travel, and the second block 10 for measuring the difference in travel is mounted along the light beam reflected from the second beam splitter 9. The polarimeter has three light channels, the outputs of which register the azimuth of the main directions and the magnitude of the main voltages at the illuminated point of the sample, 2 Il. th VI th O5

Description

ff

Изобретение относитс  к исследованию механических напр жений в прозрачных материалах пол ризационнооптическим методом.The invention relates to the investigation of mechanical stresses in transparent materials by a polarization-optical method.

Цель изобретени  - повышение производительности за счет исключени  необходимости переустановок четвертьволновой пластинки при измерени х. На . 1 показана принципиальна  схема пол риметра; на фиг, 2 схема определени  aзимyfa главных направлений и разности хода..The purpose of the invention is to increase productivity by eliminating the need to reinstall a quarter-wave plate during measurements. On . 1 shows a schematic diagram of a polarimeter; FIG. 2, a scheme for determining the azyfa of the main directions and the path difference.

Пол риметр содержит источник 1 (фиг. 1) светового излучени , излучающий по крайней мере ЭВС дли:ны волны /Ч, и /1 , и расположенные по ходу светового пучка циркул рный ахроматический пол ризатор 2, ахроматическую четвертьволновую пластинку 3, приспособление 4 дл  вращен   плоскости пол ризации, светоделитель 5, блок 6 измерени  азимута главных направлений , установленный по ходу отраженного от светоделител  5 п;учка, блок 7 измерени  разности хода, вторую ахроматическую четвертьволновую пластинку 8, установленную приспособлением 4 дл  вращени  плоскости пол ризации и первой пластинкой 3, второй светоделитель 9, установленный перед блоком 7 измерени  {зазности хода, и второй блок 10 измерени  разности хода, установленный по ходу отраженного от второго светоделител  9 светового пучка,The field meter contains a source of light (1) (Fig. 1), which emits at least an EMF of wavelength / H, and / 1, and a circular achromatic polarizer 2 along the light beam, an achromatic quarter-wave plate 3, a fixture 4 for the polarization plane is rotated, the beam splitter 5, the main directions azimuth measurement unit 6, mounted along the reflected beam from the splitter 5 n; uchka, the path difference measuring unit 7, the second achromatic quarter-wave plate 8 installed by the rotation tool 4 audio the polarization plane of the first plate 3 and the second beamsplitter 9 placed in front of the measurement unit 7 {zaznosti stroke and a second unit 10 measuring the path difference mounted downstream from the reflected second light beam splitter 9,

Главные оси четвертьволнов1,1х пластинок 3 и 8 развернуты в пространстве относительно друг друга. Блок 6 измерени  азимута главных направлений и блоки 7 и 10 измерени  разности хода могут быть вьшолнены одинаково и каждый содержит светоделитель 11, два светофильтра 12 рд  различных областей спектра два фотоприемных устройства 13 и блок 14 регистрации. Исследуемый образец 15 располагаетс  между пол ризатором 2 и четвертьволновой пластинкой З.Приспособл ние 4 дл  вращени  плоскости пол ризации приводитс  во вращениеThe main axes of quarter-waves of 1.1x plates 3 and 8 are rotated relative to each other in space. The main directions azimuth measurement unit 6 and the path difference measurement units 7 and 10 can be equally implemented and each comprises a beam splitter 11, two light filters 12 rd different regions of the spectrum, two photodetector devices 13 and a recording unit 14. The sample under study 15 is located between the polarizer 2 and the quarter-wave plate Z. Adaptation 4 for rotation of the polarization plane is rotated

двигателем 16,engine 16,

.1 ..Пол риметр работает следуга им образом ..1. The floor meter works according to its image.

Световой пучок от источника 1 света, излучающего по крайней мере две длины волны , и Д , становитс  циркул рно пол ризованным после прохождени  через ахроматический циркул рный пол ризатор 2 и поступаетThe light beam from the source 1 of the light emitting at least two wavelengths and D becomes circularly polarized after passing through the achromatic circular polarizer 2 and enters

2106221062

на вход исследуемого образца 15, Не выходе из образца свет становитс  зл-, липтически пол ризованным. Пол ризационные характеристики света на выходе из образца несут информацию о параметрах двупреломлени  в исследуемой точке. Светоделитель 5 раздел ет световой пучок на две части, перва  из которых (А) проходит только через приспособление 4, мину  четвертьволновые пластинки 3 и 8,At the entrance of the test sample 15, it is not the exit of the sample that the light becomes malignant, liptically polarized. The polarization characteristics of the light at the exit of the sample carry information about the parameters of birefringence at the point under study. The divider 5 divides the light beam into two parts, the first of which (A) passes only through the device 4, mine quarter-wave plates 3 and 8,

Приспособление 4 может представл ть из себ  вращаюпхийс  с посто нной угловой скоростью анализатор или совокупность вращающейс  с посто нней угловой скоростью полуволновой ахроматической пластинки и неподвижного анализатора. Вращение осуществл етс  с помощью двигател  16,Часть светового пучка (А) от светоделител  5 поступает на блок 6 измерени  азимута главных направлений. Светоделитель I1, вход щий в состав блока измерени  азимута главных направлений , раздел ет световой пучок А на две части, кажда  из которых проходит через один из светофильтров 12, выдел ющих рабочие длины волн А и 1, После светофильтров световые пучки поступают на фотоприемные устройства 13, зыходь1 которых св заны с входом блока 14 регистрации, содержащего фазометры.The tool 4 may be an analyzer or a set of a half-wave achromatic plate and a fixed analyzer rotating with a constant angular speed, which rotates at a constant angular velocity. The rotation is carried out with the help of the engine 16. Part of the light beam (A) from the splitter 5 enters the block 6 measuring the azimuth of the main directions. A beam divider I1, included in the azimuth measurement unit of the main directions, divides the light beam A into two parts, each of which passes through one of the light filters 12, separating the working wavelengths A and 1. After the light filters, the light beams arrive at the photodetectors 13 The outputs of which are connected to the input of the registration unit 14 containing phase meters.

Claims (1)

Блок 14 регистрации производит измерение фаз переменных составл ю;щих интенсирностей света дл  длин золи Л, и Л. Часть светового пучка В поступает на блок измерени  раз нести хода. Светоделитель 9 раздел ет ее на две составл ющие, одна из которых (в,) проходит последовательно через четвертьволновую пластинку 3 и приспособление 4, а втора  (В) через четвертьволновую пластинку 8 и приспособление 4, Кажда  из этих составл ющих светового пучка раздел етс  светоделител ми 11, вход щими в блоки измерени  разности хода, на две части,, проход щие чере один из светофильтров 12, выдел ющих рабочие длины волн Д и А, После светофильтров световые пучки поступают на фотоприемные устройства 13 выходы которых св заны с входами блоков 14 регистрации, содержащих фазометры . Блоки регистрации производ т из-i мерени  фаз переменных составл ющих интенсивности света дл  дпин волн Д и . После прохождени  через исследуемый образец 15 (фиг. 1) свет стано витс  эллиптически пол ризованным, причем точки С, и С ..j (фиг. 2), отображающие пол ризационные характеристики света на сфере Пуанкаре дл  двух рабочих длин волн , и А , будут находитьс  на одном меридиане М, долгота которого определ етс  по ложением в пространстве главных осе тензора диэлектрической проницаемос ти. Диаметр экватора сферы Пуанкаре ААу, отображающий на сфере положени в пространстве главньк осей, перпен дикул рен меридиану М. Таким образом , измерив долготу точек С, и С„ можно определить положение в пространстве главных осей илиазимут гла ных направлений. Интенсивность переменной составл ющей светового пучка А, поступающ го на вход блока измерени  азимута главных направлений, в случае вращающегос  анализатора равна ,l-Bin4sin2(u)t-ol)l , где 1 - начальна  интенсивность; К - коэффициент пропорциональности; Ч - разность фаз, создаваема  образцом; 2о1 - долгота точки, отображающей пол ризационные характеристики света на сфере Пуанкаре; t«J - углова  частота вращени  анализатора. Из приведенного выражени  видно, что фаза переменной составл ющей сигналов с выходов фотоприемных устройств содержит информацию об азимуте главных направлений. Широты точек С и С определ ютс  разност ми хода, соответственно, дл  длин волн и А . Световой пучок В, часть которого прошла через четвертьволновую пластинку 3, а часть - через четнертьволновую пластинку 8, поступает на вход блока .и мерени  разности хода. Пусть главнь1 оси пластинок 3 и 6 образуют между собой угол в 45 и их положение на сфере Пуанкаре отображаетс  точками D, и DJ. В зтом случае точка, отображающа  положение в пространстве вращающегос  с посто нной угловой 106 4 скоростью анализатора (приспособЛгние 4, фиг. |), буг.ет равномерно перемещатьс  по меридианам М и f соответственно . Измеренные фазы переMeHjaix составл ющих сигналов в блоке измерени  разности хода определ ют положение на сфере дуг большого круга , проход щих через точки D и D, и перпендикул рных меридианам М и Mj соответственно дл  каждой из длин волк А, и И , их взаимное пересечение и пересечение с меридианом М определ ет координаты точек С и С,, отображающих пол ризационные характеристики света на выходе образца. Применение двух четвертьволновых пластинок с главными ос ми, развернутыми в пространстве относительно ДРУ друга, позвол ет определить координаты точек С и С с высокой точностью при любом значении азимута главных направлений, не требу  раз-, ворота пластинки во врем  измерени , что существенно сокращает врем  измерени . Измерение фаз переменных составл ющих во всех трех блоках регистрации проводитс  одновременно и, не увеличива  времени измерени , позвол ет повысить точность измерени . Применение двух длин волн в блоке измерени  разности хода позвол ет однозначно определ ть йробнуто часть разности хода и целое число пор дков, а в блоке измерени  азимута главных направлений - определ ть азимут при любом значении разности хода. Формула изоб-ретени  Пол риметр, содержащий истйчник светового излучени  и расположенные по ходу светового пучка циркул рньй ахроматический пол ризатор, четвертьволновую пластинку, приспособление дл  вращени  плоскости пол ризации, светоделитель, блок измерени  азимута главных направлений, установленный по ходу отраженного от светоделител  пучка, и блок измерени  разности хода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  произво дительности, он снабжен второй четвертьволновой пластинкой, установленкой между приспособлением дл  вращени  плоскости пол ризации и первой пластинкой, вторым светоделителем, становленным перед блоком измере 1272106®The registration unit 14 measures the phases of the variable components; the light intensities for the lengths of the sol, L, and L. Part of the light beam B is fed to the measurement unit for carrying the stroke. The splitter 9 divides it into two components, one of which (v) passes successively through the quarter-wave plate 3 and the fixture 4, and the second (B) through the quarter-wave plate 8 and the fixture 4, Each of these components of the light beam is separated by a splitter 11, entering the units of measuring the difference in stroke, into two parts, passing through one of the light filters 12, separating the working wavelengths D and A. After the light filters, the light beams arrive at the photodetector devices 13 whose outputs are connected to the inputs of the blocks 14 registrations containing phase meters. The registration units are made from-i measuring the phases of the variable components of the light intensity for the d-waves D and. After passing through the sample under study 15 (Fig. 1), the light becomes elliptically polarized, with points C, and C ..j (Fig. 2) representing the polarization characteristics of the light on the Poincaré sphere for two working wavelengths, and A, will be located on the same meridian M, the longitude of which is determined by the position in the main axis of the tensor of the dielectric constant. The equator diameter of the Poincare AAU sphere, which displays the main axes in space, is perpendicular to the meridian M. Thus, by measuring the longitude of points C and Cn, one can determine the position in space of the main axes or azimuth of the main directions. The intensity of the variable component of the light beam A, which enters the input of the azimuth measurement unit of the main directions, is equal in the case of a rotating analyzer, l-Bin4sin2 (u) t-ol) l, where 1 is the initial intensity; K - coefficient of proportionality; H - the phase difference created by the sample; 2о1 is the longitude of the point reflecting the polarization characteristics of light on the Poincaré sphere; t "J is the angular frequency of rotation of the analyzer. From the above expression it can be seen that the phase of the variable component of the signals from the outputs of photodetectors contains information about the azimuth of the main directions. The latitudes of points C and C are determined by the path differences, respectively, for wavelengths and A. The light beam B, a part of which has passed through a quarter-wave plate 3, and a part through a quarter-wave plate 8, is fed to the input of the block and the measurement of the path difference. Let the principal axes of the plates 3 and 6 form an angle of 45 between them and their position on the Poincare sphere is displayed by the points D, and DJ. In this case, the point, which represents the spatial position of the analyzer rotating at a constant angular 106 4 speed (adaptive 4, fig. |), Does not move uniformly along the meridians M and f, respectively. The measured phases of the MeHjaix components of the signals in the unit for measuring the difference in stroke determine the position on the sphere of large circle arcs passing through points D and D and perpendicular to the meridians M and Mj, respectively, for each of the lengths wolf A and I, their mutual intersection and the intersection with the meridian M determines the coordinates of points C and C, which reflect the polarization characteristics of the light at the output of the sample. The use of two quarter-wave plates with the main axes deployed in space relative to the friend's FRD allows you to determine the coordinates of points C and C with high accuracy at any value of the azimuth of the main directions that do not require the gate's gate during measurement, which significantly reduces the measurement time . The measurement of the phases of the variable components in all three recording units is carried out simultaneously and, without increasing the measurement time, allows an increase in the measurement accuracy. The use of two wavelengths in the unit for measuring the difference in stroke makes it possible to unambiguously determine a fraction of the difference in the course and an integer number of orders, and in the measuring unit the azimuth of the main directions to determine the azimuth for any value of the difference in stroke. Formula of the image of the Retenie Polimeter, containing a light source of radiation and located along the light beam, a circular Achromatic Polarizer, a quarter-wave plate, a device for rotating the polarization plane, a beam splitter, a unit for measuring the azimuth of main directions, mounted along the beam splitter, and a path difference measurement unit, characterized in that, in order to increase productivity, it is equipped with a second quarter-wave plate, installed between the device scheni plane of polarization and the first plate, the second beam splitter, the development unit before measurements 1272106® mifl разности «ода, вторым блоком ным по холу отраженного от второго измерени  разности хода, установлен- светоделител  светового пучка.The difference mifl, the second blocking along the cholera reflected from the second measurement of the path difference, is installed as the beam splitter of the light beam. ,Ч|, H |
SU853836364A 1985-01-07 1985-01-07 Polarimeter SU1272106A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853836364A SU1272106A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Polarimeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853836364A SU1272106A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Polarimeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1272106A1 true SU1272106A1 (en) 1986-11-23

Family

ID=21155768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853836364A SU1272106A1 (en) 1985-01-07 1985-01-07 Polarimeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1272106A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Александров А.Я. и Ахметз нов С.Х. Пол ризационно-оптические методы механики деформируемого тела. - M.j Наука, 1973, с. 221. Авторское свидетельство СССР 813145, кл. G О В 11/18, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4309110A (en) Method and apparatus for measuring the quantities which characterize the optical properties of substances
US20030081196A1 (en) Method and arrangement for optical stress analysis of solids
US2829555A (en) Polarimetric method and apparatus
CN111413282A (en) Photoelastic high-speed Mueller matrix ellipsometer and in-situ calibration and measurement method thereof
RU2135983C1 (en) Process measuring transmission, circular dichroism and optical rotation of optically active substances and dichrograph for its realization
KR100336696B1 (en) Apparatus and method for detecting polarization
US4165937A (en) Magneto-optic spectrophotometer
SU1272106A1 (en) Polarimeter
US3016789A (en) Polarimetric apparatus
EP0080540A1 (en) Method and apparatus for measuring quantities which characterize the optical properties of substances
Bernabeu et al. An experimental device for the dynamic determination of Mueller matrices
US2438422A (en) Photometric apparatus giving readings invariant with azimuth on polarizing samples
JPS63236945A (en) Crystal bearing analysis instrument which utilizes polarization characteristic of raman scattering light
JP3250272B2 (en) Birefringence measurement method and device
US2986066A (en) Polarimetric apparatus
US3580681A (en) Apparatus for automatically measuring the properties of elliptically polarized light
RU2749149C1 (en) Two-way velocity ellipsometer
CN108871572A (en) Birefringent Fourier transformation imaging spectral band extension method and its imaging device
GB899623A (en) Improvements in or relating to method for determining the magnitude of the angular rotation of the plane of polarization of a light beam by a substance
RU16314U1 (en) ELLIPSOMETER
GB1210273A (en) Optical dichroism measuring apparatus & method
SU1139976A1 (en) Polarimeter
RU2638092C1 (en) Ellipsometer
GB438511A (en) Improvements in or relating to spectrophotometers
JP4163104B2 (en) Polarization state conversion in optically active spectroscopy