Введение к работе
Актуальность темы. Начало исследований поляризованного светя можно отнести к 1670 году, когда Бартолпнус наблюдал двойное лучепреломление в кристалле исландского шпата. Возрождение интереса к поляризационной оптике в настоящее время связано с бурным развитием фундаментальных и прикладных исследований в оптике и квантовой электронике. Результатом этого стало создание оптического метода исследования тонких пленок и поверхности твердого тела зллнпсометрпп1. К фундаментальным результатам можно отнести обнаруженное в 1991 году влияние состояния поляризации спета на процесс его распространения — оптический эффект Магнуса^.
Вместе с тем ряд проблем, связанных с влиянием среды и внешних воздействии на распространение поляризованного света, в настоящее время слабо исследован: В частности, недостаточно изучено распространение поляризованного света в дискретно однородных анизотропных средах и в плавно неоднородных изотропных средах. Требует дополнительных исследований и проблема влияния магнитного поля на распространение поляризованного света. Все вышеизложенное и определяет актуальность проведенных исследований.
Цель настоящей работы заключается в исследовании влияния дпе-
'Р.А.Аиам, Н.Башара. Эллипсометрил и поляризованный сает. Москва, Мпр,
1981. 'Dooghin A.V., Kundikova N.D., Liberman V.S., Zeldovith B.Ya. Physical Review A.
45, 8204-8208 (1992).
кретно однородной анизотропной среды п плавно неоднородной ашпо-ті)опн<)іі среды с оптической активностью па состояние поляризации света при его распространении, а также влияния магнитного поля на траекторию поляризованного света при его распространении в оптических волокнах.
Научная новпзна. Теоретически рассмотрено распространение поляризованного света в дискретно однородной анизотропной среде. Экспериментально реализованы и исследованы поляризационные системи «о свойствами пластинок А/4, А/2. Показано, что невозможно создать перестраиваемую пластинку А/2 из двух двулучепреломляюшпх пластинок, необходима третья пластинка.
Показано теоретически, что при распространении линейно поляризованного света в плавно неоднородной анизотропноп среде с оптической активностью возможно его адиабатическое преобразование в циркулярно поляризованный.
Впервые экспериментально обнаружено влияние магнитного поля на траекторию поляризованного света, которое заключается в повороте спекл картины света, прошедшего через оптическое волокно, помешенное в магнитное поле.
Практическая ценность. Результаты, полученные при исследовании распространения поляризованного света в дискретно однородной анизотропной. среде, позволили создать составные поляризационные устройства со свойствами пластинки А/4, которые могут быть на-
строены на требуемую длину волны без предварительного определения угла между кристаллографическими осями пластинок и без использования эталонной пластинки Л/4. ЧГТУ Результаты, полученные при исследовании распространения поляризованного света в плавно неоднородной анизотропной среде с оптической активностью, могут быть использованы для создания ахроматических устройств преобразования поляризации света.
"Магнитный" поворот спекл картины света, прошедшего через подокно, может быть использован для. создания волокошго-оптическл:: датчиков.
Основные положения, выносимые на защиту.
1) При рассмотрении распространения света через дискретно одне-
i родную кристаллическую среду, каждый из слоев которой вносит определенную фазовую задержку Г, эта среда может быть заменена одшві кристаллом, характеризуемым эффективной фазовой задержкой Ге;ь и последующей ячейкой с оптической активностью.
-
Устройство, состоящее из двух двулучепреломляюпшх пластппок с практически произвольными толщинами, позволяет путем поворота этих пластинок относительно общей оси вносить практически любой фазовый сдвиг между двумя ортогональными поляризациями световой волны в широком диапазоне длин волн.
-
При распространении света в плавно неоднородной анизотропной среде с оптической активностью возможно следование состояния
поляризации света за собственными состояниями поляризации среды, и как результат, возможно ахроматическое преобразование линейной поляризации в циркулярную.
4) При распространении света через >іаломодовое волокно, помещенное в магнитное поле, наблюдается поворот спекл картины. Угол поворота по порядку величины и по знаку соответствует углу фарадеев-ского вращения плоскости поляризации.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доклады-зались на 16 конгрессе Международной комиссии по оптике ІСО-16, Буддапешт-1983; на симпозиуме "Прикладная оптика" Санкт-Петербург-1994; на XV Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике КпНО-95, г.Санкт-Петербург; на конференции молодых ученых ИЭФ УрО РАН г.Екатеринбург-1995; а также обсуждались на семинарах ЧГТУ и ИЭФ УрО РАН. Перестраиваемая пластинка А/4 используется на кафедре "Электронные приборы" в ТА-СУРе и в Отделе Нелинейной Оптики.
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в восьми публикациях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, содержащего 119 наименований цитируемой литературы! Полный объем диссертации — 121 страница, включая 27 рисунков.
