Преобразование состояния поляризации излучения в многокомпонентных оптических системах

• Автор: Суворова, Анастасия Михайловна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Преобразование состояния поляризации излучения. Обзор литературы
1.1 Применение поляризованного света. Системы преобразования состояния поляризации излучения
1.2 Интерференция многократных переотражений в поляризационных системах
1.3 Методы измерения фазового сдвига анизотропных пластин
2 Преобразование состояния поляризации в многокомпонентных поляризационных системах
2.1 Преобразование состояния поляризации излучения двухкомпонентной системой, состоящей из элементов с переменным и постоянным фазовым сдвигом
2.2 Исследование возможности получения любого состояния поляризации в рассматриваемой
системе
2.3 , Основные результаты главы
3 Влияние многолучевой интерференции на преобразование состояния поляризации в многокомпонентных поляризационных системах
3.1 Преобразование состояния поляризации когерентного излучения в составной четрвертьволновой пластинке в узком спектральном диапазоне
3.2 Преобразование состояния поляризации когерентного излучения ЖК модулятором в широком спектральном диапазоне
3.3 Основные результаты главы
4 Экспериментальное исследование преобразования состояния поляризации света сложными системами

4.1 Экспериментальное исследование преобразования состояния поляризации в системе, состоящей из пассивных и активных фазовых элементов
4.2 Исследование преобразования состояния поляризации в двухкомпонентной четвертьволновой системе в узком спектральном диапазоне
4.3 Измерение оптических свойств ЖК модулятора когерентного излучения
4.4 Основные результаты главы
Заключение Литература

Введение
Хотя поляризационные эффекты в оптике наблюдались еще тогда, когда их природа, обусловленная векторным характером светового поля, не осознавалась, всплеск интереса возник лишь после создания лазеров и их повсеместного использования в науке и технике. Поляризационные эффекты нашли широкое применение в медицине для исследования органических тканей, в астрономии для исследования свойств удаленных объектов, в дефектоскопии для определения напряжений в прозрачных диэлектриках. Широкое распространение получили поляризационнооптические методы исследования [1], системы модуляции излучения [2], в основе которых лежат поляризационные эффекты, а также компенсаторы поляризационно-модовой дисперсии [3].
Необходимость исследования и использования поляризационных эффектов привела к появлению разнообразных методов создания световых пучков с заданным состоянием поляризации, методов контроля и трансформации состояния поляризации и разработке на их основе поляризационных систем.
Любая поляризационная система, как правило, включает один или несколько элементов, которые являются основными элементами преобразования состояния поляризации, а именно, линейный фазосдвигающий элемент, частичный линейный поляризатор, частичный циркулярный поляризатор, циркулярный фазосдвигающий элемент [4]. Расширение возможностей поляризационных систем достигается за счет увеличения со-

В работах Кларка [82, 8] были проведены расчеты более сложных систем. Рассматривались трехкомпонентные фазосдвигающие системы, в том числе ахроматичная комбинация Панчаратнама в широком спектральном диапазоне. Для расчета свойств фазовых системы использовался метод Хевенса-Кларка, были рассчитаны фазовые сдвиги и осп полуволновых систем Панчаратнама, состоящих из пластин кварца и пластин фторида магния.
Таким образом, анализ литературы показывает, что интерференция многократных отражений оказывает влияние на свойства как одиночных фазовых пластин, так и на свойства двух- и трехкомпонентных поляризационных систем, а также на преобразование состояния поляризации такими системами.
Большое внимание в литературе уделено влиянию многолучевой интерференции на свойства ЖК модулятора и преобразованию им состояния поляризации. ЖК модулятор состоит из двух ограничивающих стеклянных пластинок с нанесенным слоем проводящего материала (обычно индиево-оловянный оксид) и покрытых слоем ориентирующего полимера, необходимого для ориентации молекул ЖК. Пространство между двумя такими подложками заполнено жидкокристаллическим веществом. Так как толщина внутренних слоев ячейки, как правило, составляет несколько длин волн, то ЖК ячейка представляет собой многослойную анизотропную среду с характерными размерами слоев порядка длины волны. Парциальные волны в такой системе будут образовываться на каждой из восьми границ раздела сред и, если когерентность источника высока, будут интерферировать между собой. Таким образом, логично предположить, что проявление интерференционных эффектов в ЖК модуляторе значительно больше, чем в одиночной плоскопараллельной кристаллической пластине.