SU1278689A1 - Device for measuring optical parameters of crystals - Google Patents

Device for measuring optical parameters of crystals Download PDF

Info

Publication number
SU1278689A1
SU1278689A1 SU843835071A SU3835071A SU1278689A1 SU 1278689 A1 SU1278689 A1 SU 1278689A1 SU 843835071 A SU843835071 A SU 843835071A SU 3835071 A SU3835071 A SU 3835071A SU 1278689 A1 SU1278689 A1 SU 1278689A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
interferometer
wave plate
frequency
optical
path
Prior art date
Application number
SU843835071A
Other languages
Russian (ru)
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 SU843835071A priority Critical patent/SU1278689A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1278689A1 publication Critical patent/SU1278689A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  исследовани  анизотронных сред. ,. Цель изобретени  - измерение параметров поглощающих гиротропных кристаллов . Поставленна  цель достигаетс  тем, что луч света от источника 1 проходит через пол ризатор 2, электрооптический модул тор эллиптичности 3 на частоте uJ, и направл етс  на-двухлучевой интерферометр Маха-Цандера, образованный светоделител ми 4 и 5. В интерферометр введены четыре полуволновые фазовые пластинки 6,7,8 и 9, причем пластинки 7 и 8 вращаютс  с частотой Ц, изотропный электрооптический компенсатор 12, изотропный электроопти ческий модул тор 13 на частоте о) ц)н механический прерыватель 14 на частоте i На выходе интерферометра расположен фотоприемник 15, к входу которого подключены узкополосные усилители 16 и 17, настроенные на частоты з соответственно . Полуволнова  пластинка 9 уста (Л новлена с возможностью выведени  из интерферометра. При ее отсутствий на исследуемый 10 и эталонный 11 кристаллы подают ортогонально пол гризованные лучи, а при ее наличии одинаково пол ризованные. 1 ил. tS9 sj 00 о 00 соThis invention relates to a measurement technique and is intended to investigate anisotronic media. , The purpose of the invention is to measure the parameters of absorbing gyrotropic crystals. The goal is achieved by the fact that the light beam from source 1 passes through a polarizer 2, an electro-optical modulator of ellipticity 3 at a frequency uJ, and is directed to a Mach-Zander interferometer, formed by beamshadow dividers 4 and 5. Four half-wavelength phase signals are introduced into the interferometer plates 6,7,8 and 9, and plates 7 and 8 rotate with frequency C, isotropic electro-optical compensator 12, isotropic electro-optical modulator 13 at frequency o) c) n mechanical interrupter 14 at frequency i At the interferometer output there is wives photodetector 15, which are connected to the input narrow-band amplifiers 16 and 17, tuned to the frequency of respectively. A half-wave plate 9 is installed (L novlen with the possibility of removal from the interferometer. If there are none, 10 or reference 11 crystals are fed to the studied orthogonal half-emitting rays, and if present, equally polarized. 1 Fig. TS9 sj 00 o 00

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  исследовани  анизотронных сред.This invention relates to a measurement technique and is intended to investigate anisotronic media.

Целью изобретени   вл етс  измерение параметров поглощающих гиротропных кристаллов.The aim of the invention is to measure the parameters of absorbing gyrotropic crystals.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Устройство содержит источник 1 излучени , пол ризатор 2, электрооптический модул тор 3 эллиптичное ти, два светоделител  4 и 5, образующих двухлучевой интерферометр типа Маха-Цендера, четыре полуволновые фазовые пластинки 6-9, исследуемый кристалл 10, эталонный кристалл 11, электрооптический изотропный компенсатор 12 и электрооптический изотропный фазовый модул тор 13, механический прерыватель луча 14, фотоприемкик 15, узкополосны усилители 16 и 17, регистрирующее устройство 18, механизм 19 дл  вращени  полуволновых пластинок 7 и 8 и механизм 20 дл  параллельного пермещени  пластинки 9.The device contains a source of radiation 1, a polarizer 2, an electro-optical modulator 3, an elliptical type, two beamsplitters 4 and 5, forming a two-beam Mach-Zehnder type interferometer, four half-wave phase plates 6–9, a crystal under study 10, a reference crystal 11, an electro-optical isotropic compensator 12 and an electro-optical isotropic phase modulator 13, a mechanical beam interrupter 14, a photo-detector 15, narrow-band amplifiers 16 and 17, a recording device 18, a mechanism 19 for rotating half-wave plates 7 and 8, and a mechanism 20 d permescheni parallel plate 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Луч света а,, прошедший через пол ризатор 2, модул тор 3 и полуволновую пластинку 6, имеет модулированную эллиптичность и азимут болшой оси эллипсаj равный нулю. Луч света а 2 после прохождени  через вращающуюс  полуволновую пластинку 8 проходит через все возможные состо ни  пол ризации, но всегда остаетс  ортогональным лучу сх, , прошедшему через вращающуюс  полуволновую пластинку 7, при этом интерференционный сигнал равен нулю. Частота иЗ модул ции эллиптичности (3 на несколько пор дков выще частоты uij модул ции азимута луча d, Луч света а,, пройд  через исследуе-.The beam of light, which passed through the polarizer 2, modulator 3 and half-wave plate 6, has a modulated ellipticity and the azimuth of the major axis of the ellipse j is equal to zero. The beam of light 2 after passing through the rotating half-wave plate 8 passes through all possible polarization states, but always remains orthogonal to the beam cx, passing through the rotating half-wave plate 7, while the interference signal is zero. The frequency of E3 modulation of ellipticity (3 by several orders of magnitude higher than the frequency uij of the modulation of the azimuth of the beam d, the ray of light a, passed through the study-.

.мый кристалл 10, измен ет свое состо ние пол ризации, если только состо ние пол ризации этого луча не соответствует собственному вектору кристалла 10, При отсутствии полуволновой пластинки 9 оба луча с., и aj в этом случае будут ортогональны , о чем свидетельствует отсутствие переменной составл ющей на выходе устройства, так как модул -. тор 13, состо щий из двух одинаковых кристаллов, оптические оси которых развернуты друг относительноMy crystal 10 changes its state of polarization, unless the state of polarization of this beam corresponds to the eigenvector of the crystal 10. In the absence of a half-wave plate 9, both beams c. and aj in this case are orthogonal, as evidenced by the absence variable component output device, as the module -. torus 13, consisting of two identical crystals, the optical axes of which are rotated with respect to

друга на 90°,  вл етс  изотропным, причем его частота модул ции uJ2the other at 90 ° is isotropic, and its modulation frequency is uJ2

2 2

Измерение включает следующиеThe measurement includes the following

операции,operations,

1, С помощью узкополосного усилител  16, настроенного на частоту модул ции oOj , который играет роль нуль-индикатора, фиксируют параметры Ыр и Рр луча а, в тот момент, ко.гда последний обладает состо нием пол ризации, при котором проходит сквозь исследуемый кристалл без изменений . Азимут dp и эллиптичность Рр соответствует собственному вектору Р , при этом выходной сигнал равен нулю (интерференционный член отсутствует). Через схему обратной св зи отключают модул цию эллиптичности на кристалле 3, прекращают вращение полуволновых пластинок 7 и 8 и тем самым фиксируют параметры Ы р и Р луча а, ,1, Using a narrow-band amplifier 16 tuned to the modulation frequency oOj, which plays the role of a null indicator, fixes the parameters Ыр and Рр of the beam a, at that moment, when the latter has a state of polarization at which it passes through the crystal under study without changes . The azimuth dp and the ellipticity of Pp correspond to the eigenvector P, and the output signal is zero (there is no interference term). Through the feedback circuit, the ellipticity modulation on the crystal 3 is switched off, the rotation of the half-wave plates 7 and 8 is stopped, and thereby the parameters Np and P of the beam a,,, are fixed

2, Когда известны параметры собственных векторов, определ ют коloile2, When eigenvector parameters are known, determine the coil

. Дл . For

эффициент поглощени  Xabsorption factor X

этого включают вращение прерывател  14, который с частотой f поочередно прерывает оба луча интерферометра . Величину Хр определ ют по амплитуде выходного сигнала узкополосного усилител  17, настроенного на частоту tJ ,This includes the rotation of the chopper 14, which, with a frequency f, alternately interrupts both beams of the interferometer. The Xp value is determined by the amplitude of the output signal of the narrowband amplifier 17, tuned to the frequency tJ,

3, Фазовое смещение луча cx,i с состо нием пол ризации Р определйют с помощью полуволновой пластинки 9, изотропного модул тора 13, изотропного компенсатора 12 (устроенного аналогично модул тору I3) и усилител  16 (при этом прерыватель 14 луча отсутствует), Полуволнова  пластинка 9 обеспечивает одинаковые состо ни  пол ризации лучей, подающих на исследуемый и эталонный кристаллы, С помощью изотропного компенсатора 12 определ ют фазовое смещениеt луча о., необходимое дл  того, чтобы разность фаз между лучами стала 3, Phase displacement of the beam cx, i with the polarization state P is determined using half-wave plate 9, isotropic modulator 13, isotropic compensator 12 (arranged similarly to modulator I3) and amplifier 16 (with beam interrupter 14 missing), Half-wave plate 9 provides the same polarization states of the beams that feed the studied and reference crystals. Using an isotropic compensator 12, the phase shift of the beam of the beam, necessary for the phase difference between the beams to become, is determined.

0. тг0. tg

равна величине NpTf+ г (,1 ,2,.,, ),equal to the value of NpTf + g (, 1, 2,. ,,),

При этом выходной сигнал усилител  16 равен нулю,In this case, the output signal of the amplifier 16 is zero,

Claims (1)

4, Вновь включает модул цию на 5 модул торе 3 и вращение полуволновых пластинок 7 и 8 (при отсутствии пластины 9 и прерывател  14) и аналогично п, 1 наход т второй собственньй вектор & , 5,Аналогично п, 2 и 3 определ ют коэффициент поглощени  X ----3 и фазовое смещение луча а, с состо нием пол ризации Q , 6.По разности Хр-Хд Х определ ют дихроизм, двупреломление кристалла наход т из соотношени  гр+ (Ng-Np)T. Дл  определени  N NQ-NP необходимо произвести измерение Т при двух различных толщинах кристалла. Формула изобретени Устройство дл  измерени  оптичес ких параметров кристаллов, содержащее источник излучени  и последовательно расположенные вдоль оптической оси устройства пол ризатор, модул тор эллиптичности с частотой иЗ два светоделител , образующих двухлучевой интерферометр типа Маха-Цан дера, и фотоприемник, два узкополос ных усилител  и регистрирующее устройство , а также электрооптический фазовый модул тор, прерыватель и эталонный кристалл, причем фотоприемник соединен с регистрирующим уст ройством через параллельно соединен ные узкополосные усилители, отли чающеес  тем, что, с целью измерени  параметров поглощающих гиротропных кристаллов, оно дополнительно содержит четыре полуволновые фазовые пластинки, причем перва  полуволнова  пластинка расположена на пути первого луча интерферо метра после первого светоделител  и имеет азимут оптической оси, пара лельной азимуту пол ризатора, втора  полуволнова  пластинка расположена на пути первого луча интерферометра между первой полуволновой пластинкой и исследуемым кристаллом и установлена с возможностью равномерного вращени  с частотой uJj-iiuJ вокруг ее оси, совпадающей с первым лучом, треть  полуволнова  пластинка расположена на пути второго луча интерферометра после первого светоделител  и установлена с возможностью равномерного вращени  с частотой вокруг оси, совпадающей с вторым лучом, а азимут ее оптической оси посто нной повернут на угол 45° относительно азимута оптической оси второй полуволновой пластинки, четверта  полуволнова  пластинка расположена на пути второго луча интерферометра между третьей полуволновой пластинкой и эталонным кристаллом перпендикул рно второму лучу интерферометра, а азимут ее оптической оси составл ет угол 45 с азимутом первой полуволновой пластинки, фазовый компенсатор выполнен электрооптическим, состоит из двух тождественных кристаллов , оптические ости которых взаимно перпендикул рны, и установлен на пути первого луча интерферометра за исследуемым кристаллом, электрооптический фазовый модул тор выполнен идентично электрооптическому фазовому компенсатору и установлен на пути второго луча интерферометра после эталонного кристалла.| а прерыватель , расположен на пути обоих лучей интерферометра перед вторым светоделителем.4, Re-enables modulation on 5 modulator 3 and rotation of half-wave plates 7 and 8 (in the absence of plate 9 and chopper 14) and, similarly to n, 1, find the second proper vector & , 5, Similarly to n, 2 and 3, the absorption coefficient X ---- 3 and the phase shift of the beam a, with the polarization state Q, are determined. 6. By the difference Xp-Xd X, dichroism is determined, the birefringence of the crystal is found from gr + (Ng-Np) T. To determine N NQ-NP, it is necessary to measure T at two different crystal thicknesses. An apparatus for measuring optical parameters of crystals containing a radiation source and a polarizer sequentially located along the optical axis of the device; an ellipticity modulator with a frequency of 3; two beamsplitters forming a two-beam interferometer of the Mach-Zander type and a photoreceiver, two narrow-band amplifiers and a recording receiver device, as well as an electro-optical phase modulator, an interrupter and a reference crystal, the photodetector being connected to the recording device in parallel with single narrow-band amplifiers, distinguished by the fact that, in order to measure the parameters of absorbing gyrotropic crystals, it additionally contains four half-wavelength phase plates, the first half-wave plate located on the path of the first beam of the interferometer after the first beamsplitter and has an azimuth of the optical axis parallel to the azimuth the polarizer, the second half-wave plate is located on the path of the first beam of the interferometer between the first half-wave plate and the crystal under study and is installed with the possible uniformity of rotation with a frequency uJj-iiuJ around its axis coinciding with the first beam, a third half-wave plate is located on the path of the second beam of the interferometer after the first beam splitter and installed with the possibility of uniform rotation with a frequency around the axis coinciding with the second beam, and the azimuth of its optical axis the constant is rotated by 45 ° relative to the azimuth of the optical axis of the second half-wave plate; the fourth half-wave plate is located on the path of the second beam of the interferometer between the third half-wave plate The reference and reference crystal are perpendicular to the second beam of the interferometer, and the azimuth of its optical axis is 45 angle with the azimuth of the first half-wave plate, the phase compensator is electro-optical, consists of two identical crystals, the optical edges of which are mutually perpendicular, and installed on the path of the first beam of the interferometer behind the crystal under study, the electro-optical phase modulator is made identical to the electro-optical phase compensator and installed on the path of the second beam of the interferometer after this coupon crystal | and the interrupter is located on the path of both rays of the interferometer in front of the second beam splitter.
SU843835071A 1984-12-30 1984-12-30 Device for measuring optical parameters of crystals SU1278689A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843835071A SU1278689A1 (en) 1984-12-30 1984-12-30 Device for measuring optical parameters of crystals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843835071A SU1278689A1 (en) 1984-12-30 1984-12-30 Device for measuring optical parameters of crystals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1278689A1 true SU1278689A1 (en) 1986-12-23

Family

ID=21155277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843835071A SU1278689A1 (en) 1984-12-30 1984-12-30 Device for measuring optical parameters of crystals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1278689A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №1021959, кл. G 01 J 4/04, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1130778, кл. G 01 J 21/45, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3891321A (en) Optical method and apparatus for measuring the relative displacement of a diffraction grid
US4702603A (en) Optical phase decoder for interferometers
Shagam et al. Optical frequency shifter for heterodyne interferometers using multiple rotating polarization retarders
US4327327A (en) All-angle gradient magnetometer
KR960012328B1 (en) Apparatus for measuring birefringence without employing rotating mechanism
KR20180104786A (en) Optical fiber Sagnac interferometer using a polarizing beam splitter
US4798468A (en) Interference apparatus for detecting state of wave surface
US4902134A (en) Optical amplifier and method for amplifying optical polarization state change effects
US5517022A (en) Apparatus for measuring an ambient isotropic parameter applied to a highly birefringent sensing fiber using interference pattern detection
US4433915A (en) Dual-polarization interferometer with a single-mode waveguide
US5351124A (en) Birefringent component axis alignment detector
US3881105A (en) Apparatus for determining the position of an object in an arbitrary cross-section of a beam of radiation
SU1278689A1 (en) Device for measuring optical parameters of crystals
JPH0712576A (en) Optical fiber ring interferometer
JPS58196416A (en) Optical fiber laser gyroscope
US3717404A (en) Apparatus for determining the position of an object in an arbitrary cross-section of a beam of radiation
US5028864A (en) Optically stable, large time bandwidth acousto-optic heterodyne spectrum analyzer with fixed non-zero heterodyne output
NL1026613C2 (en) Improved polarization controller using spatial filtering.
JP3107580B2 (en) Semiconductor laser wavelength detector
WO1994016310A1 (en) Zeeman ellipsometer
SU1755382A1 (en) Fiber-optic sensor
JPH09178608A (en) Method and device for measuring extinction ratio
RU1793205C (en) Device for determining transverse displacements of an object
CN115113410A (en) Multi-wavelength prism type space optical bridge
SU1469346A1 (en) Surface autocollimator surface roughness meter