Управление эллиптичностью излучения с помощью плоскопараллельных кристаллических пластинок произвольной толщины

• Автор: Андреев, Павел Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СВЕТОВЫХ ВОЛН
1.1. Плоские оптические волны. Поляризации излучения
1.1.1. Поляризационная структура световых волн
1.2. Параметрический метод построения эллипса поляризации излучения
1.3. Коноскопические фигуры с циркулярно - поляризованным светом. Полярный свет
1.4. Нетрадиционные виды поляризации света
1.5. Поляризация широкополосного света
1.6. Нетрадиционные способы получения поляризации света
1.6.1. Пластинки
1.6.2. Призмы
1.6.3. Четырех лучеотражающие призмы
1.6.4. Двойные коноскопические картины
1.6.5. Множественное рождение лучей
1.7. Микроструктура неполяризованного света
Выводы
ГЛАВА 2. НЕТРАДИЦИОННЫЕ ВИДЫ ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТА
2.1. Степень поляризации света и эллиптичность лучей с неортогональными поляризациями
2.2. Фигуры Лиссажу оптического излучения
2.3. Полярный свет
2.4. Свет с продольной поляризацией
2.5. Проявление нетрадиционных типов поляризации в физическом
эксперименте
Выводы
ГЛАВА 3. УПРАВЛЕНИЕ ТРАДИЦИОННЫМИ ТИПАМИ ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТА

3.1. Способ управления эллиптичностью излучения с помощью плоскопараллельной кристаллической пластинки произвольной толщиныб
3.2. Характеристики оптического излучения, при изменении ориентации кристалла
3.3. Влияние положения анализатора на интенсивность излучения, прошедшего через систему
3.4. Экспериментальная установка и методика измерений
3.5. Экспериментальные измерения эллиптичности излучения
3.6. Критичность и ошибки измерения при формировании определенной
эллиптичности эллиптичности излучения
Выводы
ГЛАВА 4. ЭЛЛИПТИЧНОСТЬ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
4.1. Особенности пропускания и поляризационных характеристик двух кристаллических кристаллических пластинок
4.2. Управление эллиптичностью широкополосного излучения
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
Оптика анизотропных сред занимает все большее место в области линейной и нелинейной оптики. Из оптических кристаллов изготавливают различные элементы — плоскопараллельные пластинки, призмы и т.д. В нелинейной оптике одним из элементов является кристалл-преобразователь частоты излучения; в линейной оптике могут использоваться пластинки и призмы, например, в резонаторе лазера для вывода части излучения (лазер с управляемой добротностью) или для электрооптической модуляции излучения.
Необычность оптических процессов в данных элементах связана со значительным своеобразием распространения в кристаллах необыкновенного луча. Угол отражения необыкновенного луча может быть не равен углу падения; угол падения и отражения может быть больше 90 градусов.
Однако, не смотря на эти особенности, в печати нет литературы по «анизотропной оптике», доступной рядовому инженеру-оптику и студенту-оптику. Хотя солидные монографии по данным вопросам имеются [3,4,12,14].
Например, углы преломления и отражения прошедшего в пластинку луча различны.
В направлении отраженных лучей распространяется не два, как казалось бы должно быть (обыкновенный и необыкновенный лучи), а четыре. Два из них лежат в плоскости отражения, а два в плоскости, смещенной на значительное расстояние от плоскости отражения [14].
Плоскопараллельные пластинки, изготовленные из одноосных кристаллов, используются в оптике в качестве фазовых элементов для задания излучению определенной эллиптичности. Это обычно полуволновые и четверть волновые пластинки. Изготовление таких пластинок является достаточно трудоемкой задачей, стоимость их велика. И к тому же недостатком является невозможность непрерывного изменения эллиптичности излучения. Изучение особенностей получения эллиптически поляризованного света с заданной эллиптичностью с помощью
отражения или преломления (интерференция Ньютона) или же распространяющихся от источника под малыми углами (интерференция Френеля). При этом, естественно, не возникал вопрос об анизотропии светового поля отдельных элементарных излучателей, о направленности их излучения. Если же заставлять интерферировать световые пучки, исходящие из элементарного источника под широкими углами, то свойства пространственной анизотропии источника будут проявляться в характере интерференционной картины. С.И. Вавилов показал в 1937 г., что элементарные излучатели различной мультипольности (электрические и магнитные диполи, квадруполи и т.д.), обладающие различным пространственным распределением излучения, дают различную картину при широкоугольной интерференции и, следовательно, анализ последней дает возможность определения мультипольности элементарных излучателей.
Разработанные С.И. Вавиловым интерференционный и упоминавшийся выше люминесцентно-поляризационный методы определения мультипольности элементарных излучателей остаются до сих пор практически единственным средством экспериментального исследования этой важной характеристики для излучений со сплошным спектром [87].
Основная идея [87] заключается в том, что привычные представления оптики, характеризующей источники света и световые потоки их энергией, спектром и состоянием поляризации, оказываются недостаточными при переходе к исчезающе малым мощностям световых потоков, при рассмотрении элементарных излучающих систем и развития процесса излучения во времени. Своеобразные явления, наблюдаемые при этом, образуют специфическую область оптики элементарных процессов - "микрооптику" [19, 87].
ВЫВОДЫ
В приведенном в первой главе обзоре показана актуальность изучения оптических свойств кристаллов, для создания новых устройств с заданными характеристиками. Отмечено появление новых типов поляризации, упомянуты методы их получения. Значительное внимание, уделяется устройствам с широкополосным светом.