SU1282038A1

SU1282038A1 - Интерференционно-пол ризационный фильтр

Info

Publication number: SU1282038A1
Application number: SU853945096A
Authority: SU
Inventors: Борис Васильевич Кузнецов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1705
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1987-01-07

Abstract

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, в частности к устройствам дл спектральной фильтрации излучени оптического диапазона . Целью изобретени вл етс расширение номенклатуры используемых кристаллов и уменьшение нестабильности положени полосы пропускани фильтра при воздействии на него непрерывного излучени большой мощности. Дл этого в ступени фильтра, содержащей размещенные между пол ризаторами 1 и 2 основную 3 и дополнительную 4 двулу- чепреломл ющие кристаллические пластины , оптические оси пластин ориентированы параллельно друг другу. При воздействии мощного непрерывного излучени температурные изменени показател двулучепреломлени и расшире- ние пластин 3 и 4 вызывают их оптическую деформацию. Быполнение дополнительной пластины 4 определенной толщины обеспечивает одинаковые по величине, но противоположные по знаку изменени волновой разности хода пластин 3 и 4. Это приводит к независимости суммарной разности хода от мощности излучени . 1 ил. а (О (Л

Description

А.

V

Л

J,

2

ю

00 tsd

О

оо

00

1

Изобретение относитс к оптическому приборостроению и может найти применение в различных оптических устройствах дл решени задач спектральной фильтрации излучени оптического диапазона.

Цель изобретени - расширение номенклатуры используемых кристаллов и уменьшение нестабильности положени полосы пропускани фильтра при воздействии на него непрерывного из- лучени большой мощности.

На чертеже изображен интерференционно-пол ризационный фильтр.

Фильтр содержит по крайней мере одну ступень, включающую два пол ризатора 1 и 2 и размещенные между ними основную 3 и дополнительную 4 двулучепреломл ющие кристаллические пластины, причем оптическа ось Z дополнительной кристаллической штас- тины составл ет угол cjL с оптической осью Z кристалла основной, гдео(.90 при

12820382

талла дигидрофосфата кали (КДР) параллельно оптической оси Z.

Фильтр работает следующим образом.

Волна, пол ризованна пол ризато- ром 1 под углом 45 к оптической оси Z , пластины 3, раздел етс в ней на две компоненты (обыкновенный и необыкновенный лучи). Обыкновенный луч пол ризован в главной плоскости кристалла пластины 3, а необыкновенный - в перпендикул рной к ней пло скости. В пластине 4 обыкновенный луч становитс необыкновенным, а необыкновенный луч - обыкновенным, так как главна плоскость кристалла пластины 4 составл ет в рассматриваемом случае угол 90° с главной плоскостью кристалла пластины 3.

10

15

20

25

Состо ние пол ризации выход щей из пластины 4 волны зависит от.разности фаз между указанными компонентами . В результате минимальными потер ми фильтр обладает дл света с такими длинами волн, дл которых пластины 3 и 4 суммарно вл ютс цело- волновой фазовой пластиной. Дл света с другими длинами волн в пол ризаторе 2 имеютс потери.

(п„)з(Пр)

ю,ч)

при (п„Х(п),

, (п,)„(пе)„

Ч)

(п„1(п А

(По).(пЛ

(п„)„

е- о

де п,

(и,), ,

показатели преломлени обыкновенного и необыкновенного лучей в пластинах;

Индекс относитс к дополнительной пластине,

а индекс О - к основной.

Толщина дополнительной пластины 4 предел етс из соотношени

Пе ...

(Af)a а,К„

lg lJii- T -±-r - (1)

е 1 - толщина пластин;

(Ч - показатель двулучепреломле- ни материалов пластин;

1 Э1 1 ал- жд.

г р+г дП; температурный коэффициент;

Т - температура;

а - показатель поглощени материала пластин;

К - коэффициент теплопроводности материала пластин.

0

5

0

5

0

5

0

При воздействии мощного непрерывного излучени происходит оптическа , деформаци пластин, обусловленна температурными изменени ми показател двулучепреломлени и расширени пластин 3 и 4. Однако при выполнении услови (1) обеспечиваетс компенсаци изменени волновой разности хода основной пластины 3 таким же по величине, но с обратным знаком, изменением волновой разности хода дополнительной пластины 4, т.е. суммарна разность хода не зависит от мощности излучени .

Провод т экспериментальную проверку вли ни мощности излучени на смещение полосы пропускани фильтра . Изготовл ют кристаллические плас- 1тины из исландского шпата толщиной 14,577 мм и КДР толщиной 2,915 мм.

Испытание фильтра в диапазоне мощностей излучени до 5 Вт (А 1064 нм) показывает, что положение полосы пропускани сохран етс с точностью до 0,002 нм при полосе 0,1 нм.

Основную двулучепреломл ющую крис-55 В то же врем фильтр, содержащий одталлическую пластину 3 вырезают, например , из кристалла исландского щпа- та параллельно оптической оси Z, а дополнительную 4 - например, из крисну шпатовую пластину или одну пластину из ВДР, толщины которых указаны выше, при мощности излучени 5 Вт (1064 нм) имеет спектральное сме31

щение полосы пропускани на 0,3 ее ширины.

Claims

Формула изобретени

Интерференционно-пол ризационньй фильтр, содержащий по крайней мере одну ступень, включающую два пол ризатора и размещенные между ними основную и дополнительную двулучепре- ломл ющие кристаллические пластины, оптические оси Z которьгх при

(п) (п ) , (п„)„(п)„ ;

К)д(пе)д, (п.) (по) , где Пд, п - показатели преломлени обыкновенного и необыкновенного лучей в пластинах;

Индекс gV относитс к дополнительной пластине,

индекс О - к основной, ориентированы под углом 90 ° одна к другой, отличающийс тем, что, с целью расширени номенклатуры используемых кристаллов и

820384

уменьшени нестабильности положени полосы пропускани фильтра. При воздействии непрерывного излучени большой мощности, оптическа ось Z допол- 5 нительной пластины ориентирована параллельно оптической оси Z основной пластины при

К)д(п ), (n)(nj ;

fO

(По)з(е)з а толщина дополнительной пластины

определ етс из соотношени

1-Л -1-хШр1А ) Л(А,),азК, где I - толщина пластин;

fJ - показатель двулучепреломле- ни материалов пластин;

А 1 314 tf т 1 ЭТ / т

температурный коэффициент; Т - температура; а - показатель поглощени материала пластин;

К - коэффициент теплопроводности материала пластин.