SU1638695A1 - Оптический фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области оптического приборостроени , в частности к устройствам, предназначенным дл  -монохроматизавдш падающего излучени , селекции естественного света определенной длины волны. Оптический фильтр включает пол ризатор 1 и анализатор 2, выполненные в виде пол ризационных светоделительных элементов, например в виде пол ризационных призм, два отражающих элемента 3 и 4, например два металлизированных зеркала и два оптически активных монокристаллических элемента 5 и 6 со знакопеременным двулучепреломлением, оптические оси которых совпадают с главной плоскостью пол ризатора 1 или анализатора 2. При этом пол ризатор 1 и анализатор 2 размещены соответственно на входе и на выходе схемы интерферометра Майкельсона, которую они образуют совместно с отражающими элементами 3 и 4, а оптически активные элементы 5 и 6 установлены соответственно в каждом из плеч схемы интерферометра Майкельсона и выполнены или из монокристаллов одинакового химического состава, или в виде монокристаллов различного химического состава. При необходимости в схему могут быть введены дополнительные пол ризаторы 7 и 8, Благодар  такому выполнению расшир ютс  функциональные возможности фильтра путем формировани  по крайней мере двух независимых полос пропускани , реализуемых в каждом из плеч, и увеличиваетс  коэффициент пропускани  фильтра дл  естественного излучени . 3 ил. i (Л о 00 00 О со ел 8

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл  монохрома-газации пада- ющего излучени , селекции естественного света определенной длины волны, в квантовой электронике, астрофизике, в системах оптических линий св зи, в устройствах контрол  чистоты окру- жающеЙ среды, а также в других област х прикладной оптикио

ЦеЛью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей фильтра путем формировани  по край- ней мере двух независимых полос пропускани  и увеличение коэффициента пропускани  фильтра дл  естественного излучени .

На фиг. 1 представлена структур- нал схема оптического фильтра; на фиг. 2 - спектры пропускани  естественного излучени  фильтров дл  одинаковых оптически активных элементов (крива  9) и дл  элементов различного химического состава (кривые 10, 11); на фиг. 3 - спектры пропускани  фильтра, двулучепреломл ющие элементы которого выполнены в виде набора монокристаллов различного химического состава.

Оптический фильтр включает пол ризатор 1 и анализатор 2, выполненные в виде пол ризационных светоделитель- ных элементов, например в виде пол ризационных призм, два ограждающих элемента 3 и 4, например два металлизированных зеркала, и два оптически активных монокристаллических элемен- та 5 и 6 со знакопеременным двулуче- преломлением, оптические оси которых совпадают с главной плоскостью пол ризатора 1 или анализатора 2. При этом пол ризатор 1 и анализатор 2 размещены, соответственно, на входе и на выходе схемы интерферометра Майкельсона, которую они образуют совместно с отражающими элементами 3 и 4, а оптически активные элементы 5 и 6 установлены, соответственно, в каждом из плеч схемы интерферометра Майкельсона и выполнены или из монокристаллов одинакового химического состава или в виде монокристал- лов различного химического состава. При необходимости в схему могут быть введены дополнительные пол ризаторы 7 и 8.

Оптический фильтр работает следующим образом.

Излучение, пада  на входную грань пол ризатора 1, на воздушном зазоре пространственно раздел етс  по состо нию пол ризации,

Излучение вертикальной составл ющей пол ризации проходит через призму 1 и падает на оптически активный монокристаллический элемент 6 со знакопеременным двулучепреломлением, после прохождени  которого падает на пол ризатор 8 с главной плоскость пол ризации, ортогональной пол ризатору 2.

В монокристаллах со знакопеременным двулучепреломлением существует така  длина волны ft, при которой линейное двулучепреломление п 0. При этом интенсивность излучени , прошедшего через систему 1-6-8, определ етс  выражением

I I0sin2ad,

(1)

, 5

0

где I, 10 - интенсивности прошедшего и падающего излучени  соответственно;

а - удельное вращение плоскости пол ризации в элементе 6 ,j

d - толщина элемента 6.

Таким образом, толщина элемента 6 должна удовлетвор ть соотношение d ff/Za.

Излучение горизонтальной составл ющей пол ризации после отражени  от металлизированного зеркала 3 распростран етс  колинеарно излучению вертикальной составл ющей пол ризации и падает на пол ризатор 7, служащий дл  увеличени  степени пол ризации. После прохождени  оптически активного элемента 5 со знакопеременным двулучепреломлением оно падает на входную грань пол ризационной призмы 2 с главной плоскостью пол ризации, расположенной.вертикально.

Таким образом, в пол ризационной призме 2 проходит совмещение потоков, проход щих системы 1-6-8-4-2 и 1-3-7-5-2.

Пример. В качестве пол ризационных призм 1,2 использовались пол ризационные призмы Глана в модификации Тейлора с просветленной, скошенной под углом 10 , гранью, служащей дл  вывода излучени  гори

5

зонтальной пол ризации, пол ризаторы 7 , 8 - пленочные дихроичные пол роиды , зеркала 3,4 - с наружным алюминированием. В качестве двулуче преломл ющих элементов 5, 6 использовали наборы оптически активных монокристаллов со знакопеременным двулучепреломлением, приведенные в таблице.

На фиг. 2 представлен спектр пропускани  фильтра с набором элементо I (крива  9). Величина пропускани  фильтра дл  падающего естественного излучени  в максимуме полосы составл ет Т 63% при полуширине спектральной линии по уровню Т 0,5-15Я.

На кривых 10, 11 представлен спектр пропускани  фильтра с наборо элементов II. Спектр пропускани  фильтра составлен суперпозицией полос пропускани  на длинах волн 0,814 и 0,493 мкм.

На фиг, 3 представлен спектр пропускани  фильтра составных элементо ( набор III)о

Спектр пропускани  фильтра состален суперпозицией четырех полос пропускани  на длинах волн 0,493 мкм; Ь,4975 мкм; 0,814 мкм; 0,835 мкм. Фо-рмула изобретени

Оптический фильтр, содержащий пол ризаиор, оптически активный монокристаллический элемент со зна

0

5

0

5

0

главкопеременным двулучепреломлением и анализатор, главна  плоскость пол ризации которого ортогональна главной плоскости пол ризатора, а опти- ческа  ось элемента совпадает с ной плоскостью пол ризатора или анализатора, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей фильтра путем формировани  по крайней мере двух независимых полос пропускани  и увеличени  коэффициента пропускани  фильтра дл  естественного излучени , в него введены два отражающих элемента и второй оптически активный монокристаллический элемент со знакопеременным двулучепреломлением, оптическа  ось которого совпадает с главной плоскостью пол ризатора или анализатора, пол ризатор и анализатор выполнены в виде пол риза - ционных светоделительных элементов и размещены соответственно на входе и на выходе схемы интерферометра Майкельсона, которую они образуют совместно с отражающими элементами, а оптически активные элементы установлены соответственно в каждом из плеч схемы интерферометра Майкельсона и выполнены из монокристаллов одинакового химического состава или в виде монокристаллов различного химического состава.

0№

agfv

Л к

, loTvy . v/X

О.Ч9Э

ом

ФИГ. J

Редактор М. Циткина

Составитель В0 Кравченко

Техред Л.ОлинныК Корректор Н. Ревска 

Заказ 928

Тираж 333

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раунюка  наб., д. 4/5

0.8f4

OJHS

Л мкм

Подписйое

Claims (1)

1. Фо р м ул а из обретения

   Оптический фильтр, содержащий поляризаиор, оптически активный монокристаллический элемент со зна копеременным двулучепреломлением и анализатор, главная плоскость поляризации которого ортогональна главной плоскости поляризатора, а оптическаяАэсь элемента совпадает с главной плоскостью поляризатора или анализатора, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей фильтра путем формирования по крайней мере двух независимых полос пропускания и увеличения коэффициента пропускания фильтра для естественного излучения, в него введены два отражающих элемента и второй оптически активный монокристаллический элемент со знакопеременным двулучепреломлением, оптическая ось которого совпадает с главной плоскостью поляризатора или анализатора, поляризатор и анализатор выполнены в виде поляризационных светоделительных элементов и размещены соответственно на входе и на выходе схемы интерферометра Майкельсона, которую они образуют совместно с отражающими элементами, а оптически активные элементы установлены соответственно в каждом из плеч схемы интерферометра Майкель- > сона и выполнены из монокристаллов одинакового химического состава или в виде монокристаллов различного химического состава.

   Набор Элемент Материал Ориентация кристалла Толщина, MM Длина волны, мкм I 5 CdGa^S^ <10 0> 5,0 0,493 6 CdGa₂S4 <10 0> 5,0 0,493 II 5 CdGa₂S4 <10 0? 5,0 0,493 6 AgGaSe_z <1 00> 0,74 0,814 III _ 5 ¹ 4 CdGa₂S4 <10 0> 5,0 0,493 AgGaS₂ <10 0> 0,17 0,4975 6 AgGaSeг <1 00 > 0,74 0,814 AgGa_ft4In_a,Se₂ <1 00 > 1,0 0,835

   1638595

   ФИГ 2

   ФИГ. 3..