SU958922A1 - Device for measuring non-uniformity of double refraction in crystals - Google Patents
Device for measuring non-uniformity of double refraction in crystals Download PDFInfo
- Publication number
- SU958922A1 SU958922A1 SU802953749A SU2953749A SU958922A1 SU 958922 A1 SU958922 A1 SU 958922A1 SU 802953749 A SU802953749 A SU 802953749A SU 2953749 A SU2953749 A SU 2953749A SU 958922 A1 SU958922 A1 SU 958922A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- wedge
- birefringence
- light beam
- plane
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ(54) DEVICE FOR MEASURING THE INHOMOGENEITIES OF TWO-APPEARANCE IN CRYSTALS
Изобретение относитс к измерени м в оптике и может быть использованс, например , при исследовании качества оптических элементов, изготавливаемых из кристаллов и примен емых в нелинейной оптике. Дл измерени неоднородностей показател преломлени оптических элементов может быть использован интерферометр Тваймана-Грина . содержащий источник монохроматического света, пол ризатор, оптическую систему из двух зеркал и полупрозрачной пластины, а также геристратор 1. Недостатками этого интерферометра вл ютс повышенные требовани , предъ вл емые к качеству примен емых в нем зеркал , а также сложность конструкции, обусловленна многоэлементностью оптической системы и необходимостью защиты ее от вибраций и темп эатурных градиентов. Известно более простое по конструкции устройство, содержащее оптически св занные источник монохроматического света, пол ризатор, кристаллический клин, анализатор и регистратор. Клин выполнен из кварца, вл ющегос оптически активным одноосным кристаллом, а оптическа ось клина параллельна одной из его рабочих граней 2. Недостатком данного устройства вл етс низка точность измерени , обусловленна фиксированной ориентацией интерференционных полос относительно исследуемого образца. Это затрудн ет обнаружение и оценку величины неоднородностей двулучепреломлени . Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, которое содержит оптически св занные источник монохроматического света, пол ризатор, кристалический клин, анализатор и регистратор. Клин выполнен из оптически неактивного одноосного кристалла , а его оптическа ось ориентирована к грани под углом, превышающим угол между гран ми клина. Это позвол ет вращением клина вокруг его оптической оси установить наиболее удобное дл измерений положение интерференционной картины, что обеспечивает повышение точности измере .ни 3. Недостатком известного устройства вл етс то, что с его помощью можно исследовать лишь кристаллические образцы, оптическа ось которых параллельна рабочим гран м. Этот недостаток св зан с расходимостью светового пучка, так как в реальных услови х сформировать нараллельньш пучок света практически невозможно. Вследствие этого различные лучи светового пучка вход т в исследуемый образец под различными углами и имеют разные показатели преломлени необыкновенных лучей. Это приводит к искажению интерференционной картины. Если оптическа ось параллельна рабочим гран м образца, зависимость показател преломлени от направлени распространени мала и незначительное искажение интерференционной картины не мешает измерению неоднородностей двулучепреломлени . В случае произвольной ориентации оптической оси относительно рабочих граней исследуемого образца расходимость светового пучка приводит к такому искажению интереференционной картины, что становитс невозможным измерение неоднородностей двулучепреломлени .The invention relates to measurements in optics and can be used, for example, in studying the quality of optical elements made of crystals and used in nonlinear optics. A Twiman-Green interferometer can be used to measure irregularities in the refractive index of optical elements. containing a source of monochromatic light, a polarizer, an optical system of two mirrors and a translucent plate, as well as a hysteristor 1. The disadvantages of this interferometer are the increased requirements placed on the quality of the mirrors used in it, as well as the complexity of the design, due to the multiple elements of the optical system and the need to protect it from vibrations and the tempo of natural gradients. A device that is simpler in construction is known, which contains an optically coupled source of monochromatic light, a polarizer, a crystal wedge, an analyzer, and a recorder. The wedge is made of quartz, which is an optically active uniaxial crystal, and the optical axis of the wedge is parallel to one of its working faces 2. The disadvantage of this device is the low measurement accuracy due to the fixed orientation of the interference fringes relative to the sample under study. This makes it difficult to detect and estimate the magnitude of the birefringence irregularities. Closest to the invention is a device that contains an optically coupled monochromatic light source, a polarizer, a crystal wedge, an analyzer, and a recorder. The wedge is made of an optically inactive uniaxial crystal, and its optical axis is oriented to the face at an angle greater than the angle between the clinic face. This allows the rotation of the wedge around its optical axis to establish the most convenient for measuring the position of the interference pattern, which provides an increase in the accuracy of measurements 3. Or the disadvantage of the known device is that it can be used to investigate only crystalline samples whose optical axis is parallel to the working face. This disadvantage is associated with the divergence of the light beam, since it is practically impossible to form a parallel beam of light under real conditions. As a result, the various rays of the light beam enter the sample under study at different angles and have different refractive indices of unusual rays. This leads to a distortion of the interference pattern. If the optical axis is parallel to the working edges of the sample, the dependence of the refractive index on the direction of propagation is small and a slight distortion of the interference pattern does not interfere with the measurement of the birefringence inhomogeneities. In the case of an arbitrary orientation of the optical axis relative to the working faces of the sample under study, the divergence of the light beam leads to such a distortion of the interest pattern, which makes it impossible to measure birefringence inhomogeneities.
Цель изобретени - обеспечение возможности измерени неоднородностей двулучепреломлени в кристаллических образцах с произвольно ориентированной оптической осью.The purpose of the invention is to make it possible to measure birefringence irregularities in crystalline samples with an arbitrarily oriented optical axis.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее оптически св занные источник монохроматического света, пол ризатор, кристаллический клин, выполненный из оптически неактивного одноосного кристалла, а также оптически св занные анализатор и регистратор, дополнительно введены плоское зеркало, светоделительна пластина и клин из изотропного материала , установленный так, что совместно с основным клином он образует плоскопараллельную пластину, за коюрой расположено зеркало, при этом анализатор помещен на пути светового пучка, отраженного от светоделительной пластины, установленной за полиз тором.The goal is achieved in that a device containing an optically coupled source of monochromatic light, a polarizer, a crystal wedge made of an optically inactive uniaxial crystal, and an optically coupled analyzer and recorder are additionally introduced a flat mirror, a beam-splitting plate and a wedge of isotropic material installed so that, together with the main wedge, it forms a plane-parallel plate, behind the coyur there is a mirror, while the analyzer is placed in the path of the light UČKA reflected from the beamsplitter plate mounted for Polizim torus.
На чертеже изображена оптическа схема устройства.The drawing shows the optical layout of the device.
Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 монохроматического света, пол ризатор 2, светоделительную пластину 3, плоскопараллельную пластину 4, состо щую из кристаллического клина 5 и изотропного клина 6, плоское зеркало 7, а также анализатор 8 и экран 9 в качестве регистратора, помещенные на пути отраженного от светоделительной пластины 3 светового пучка.The device contains successively located monochromatic light source 1, a polarizer 2, a beam-splitting plate 3, a plane-parallel plate 4 consisting of a crystalline wedge 5 and an isotropic wedge 6, a plane mirror 7, and an analyzer 8 and screen 9 as a recorder placed on the path reflected from the beam-splitting plate 3 light beam.
Кристаллический клин 5 вьшолнен из оптически неактивного одноосного кристалла. В общем случае оптическа ось Z клина 5 ориентирована к грани под углом, превыщающим угол между гран ми клина. В варианте , изображенном на чертеже, ось Z перпендикул рна рабочей грани плоскопараллёльной пластинь 4. Изотропный клин 6The crystal wedge 5 is made of an optically inactive uniaxial crystal. In the general case, the optical axis Z of the wedge 5 is oriented to the face at an angle exceeding the angle between the faces of the wedge. In the variant shown in the drawing, the Z axis is perpendicular to the working face of the plane-parallel plates 4. Isotropic wedge 6
выполнен из материала с показателем преломлени Пи, причем , где Пе- показатель преломлени дл необыкновенного луча, а По - показатель преломлени дл обыкновенного луча в клине 5. Плоскопараллельна пластина 4 /установлена с возможностью вращени вокруг оси Z . Плоское зеркало 7 установлено перпендикул рно оси формируемого источником 1 пучка света. Исследуемыйобразец 10 помещен между светоделительной пластиной 3 и плоскопараллельной пластиной 4, причем оптическа ось Z образца лежит в плоскости колебаний клина 5 и составл ет с осью светового пучка угол 0.made of a material with a refractive index Pi, where, P is the refractive index for the extraordinary beam and Pau is the refractive index for the ordinary beam in the wedge 5. The plane-parallel plate 4 / is rotatably mounted around the Z axis. The flat mirror 7 is installed perpendicular to the axis of the light beam formed by the source 1. Test sample 10 is placed between the beam splitter plate 3 and the plane-parallel plate 4, and the optical axis Z of the sample lies in the plane of oscillation of the wedge 5 and makes an angle of 0 with the axis of the light beam.
Устройство работает следующим образомThe device works as follows
Источник 1 формирует монохроматический квазипараллельный пучок света, отдельные лучи которого вследствие расходимости светового пучка наклонены к его оси под различными углами d..Source 1 forms a monochromatic quasi-parallel beam of light, the individual rays of which due to the divergence of the light beam are inclined to its axis at different angles d ..
Проход через пол ризатор 2, пучокPass through polarizer 2, bundle
света приобретает линейную пол ризацию. Светоделительна пластина 3 пропускает линейнопол ризованный пучок света, который далее попадает в исследуемый кристаллический образец 10. В образце 10light acquires linear polarization. The beam-splitting plate 3 transmits a linearly polarized beam of light, which then enters the crystal sample 10 under investigation. In sample 10
каждый луч пучка разлагаетс на два ко-, герентных луча с взаимно перпендикул рными направлени ми пол ризации -, обыкновенный луч с показателем преломлени п и необыкновенный, показатель преломлени которого Пе ( 6 -f оС ) зависит от направлени распространени луча и определ етс из соотношени each beam of the beam is decomposed into two co-, gergent beams with mutually perpendicular polarization directions - an ordinary ray with a refractive index and extraordinary, the refractive index of which Pe (6f ° C) depends on the direction of the beam propagation and is determined from the ratio
Ке(е + ---lo-J V п2 sin (е -ос) cos2 (в +-ot)Ke (e + --- lo-j v n2 sin (e -os) cos2 (in + -ot)
Vn sin2()-nZVn sin2 () - nZ
5 где 0 - угол между осью пучка света и оптической осью Z образца 10; П2 - главный показатель преломлени 5 where 0 is the angle between the axis of the light beam and the optical axis Z of the sample 10; P2 - the main index of refraction
дл необыкновенного луча. ,Лучи распростран ютс в образце 10 с различными скорост ми, вследствие чегоfor an extraordinary ray. The rays propagate in sample 10 at different speeds, as a result of which
между ними возникает разность фаз:between them there is a phase difference:
25 т г гг 25 t g yy
,,
ДУ 1 ПоDU 1 Po
где Л - длина волны света;where L is the wavelength of light;
5L -длина образца 10 вдоль луча5L - length of sample 10 along the beam
света.Sveta.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802953749A SU958922A1 (en) | 1980-07-07 | 1980-07-07 | Device for measuring non-uniformity of double refraction in crystals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802953749A SU958922A1 (en) | 1980-07-07 | 1980-07-07 | Device for measuring non-uniformity of double refraction in crystals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU958922A1 true SU958922A1 (en) | 1982-09-15 |
Family
ID=20907260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802953749A SU958922A1 (en) | 1980-07-07 | 1980-07-07 | Device for measuring non-uniformity of double refraction in crystals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU958922A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494373C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-27 | Российская академия наук Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем обработки изображений Российской академии наук (ИСОИ РАН) | Method of determining optical parameters of crystalline substance |
-
1980
- 1980-07-07 SU SU802953749A patent/SU958922A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494373C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-09-27 | Российская академия наук Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем обработки изображений Российской академии наук (ИСОИ РАН) | Method of determining optical parameters of crystalline substance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0094836B1 (en) | Apparatus and method for measuring refractive index | |
US3700334A (en) | Interferometer-polarimeter | |
KR0163627B1 (en) | Evaluation of sample by measurement of thermo-optical displacement | |
US5157458A (en) | Polarization interferometer spectrometer | |
US4076423A (en) | Optical coherence measuring device | |
US10634607B1 (en) | Snapshot ellipsometer | |
Shabana | Determination of film thickness and refractive index by interferometry | |
US5517022A (en) | Apparatus for measuring an ambient isotropic parameter applied to a highly birefringent sensing fiber using interference pattern detection | |
JPH06229922A (en) | Very accurate air refractometer | |
JP2000509830A (en) | Rotation compensator-type spectroscopic ellipsometer system with regression calibration with photoarray detector | |
SU958922A1 (en) | Device for measuring non-uniformity of double refraction in crystals | |
JP3533651B1 (en) | Time-resolved nonlinear susceptibility measurement system | |
EP0080540A1 (en) | Method and apparatus for measuring quantities which characterize the optical properties of substances | |
Steel | A polarization interferometer for the measurement of transfer functions | |
JPH08271337A (en) | Spectroscope | |
Liu et al. | Simultaneous measurement of small birefringence magnitude and direction in real time | |
US7161684B2 (en) | Apparatus for optical system coherence testing | |
RU2102700C1 (en) | Two-beam interferometer for measuring of refractive index of isotropic and anisotropic materials | |
JPH02500541A (en) | Method for measuring the concentration of a gas in a gas mixture and apparatus for carrying out this method | |
RU2528609C2 (en) | METHOD OF DETERMINING ORIENTATION OF CRYSTALLOGRAPHIC AXES IN CLASS 3m ANISOTROPIC ELECTRO-OPTICAL CRYSTAL | |
JPH0617851B2 (en) | Method and apparatus for measuring mode birefringence of birefringent fiber | |
JP2652667B2 (en) | Refractive index measurement method | |
SU842508A2 (en) | Substance double refraction value measuring method | |
SU1060939A1 (en) | Multi-beam interferometer | |
SU1100541A1 (en) | Refractometer |