Дву- и четырехлучеотражение в оптических анизотропных кристаллах

Филиппова, Ирина Сергеевна

Дву- и четырехлучеотражение в оптических анизотропных кристаллах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Филиппова, Ирина Сергеевна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Хабаровск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Дву- и четырехлучеотражение в оптических анизотропных кристаллах»

Автореферат диссертации на тему "Дву- и четырехлучеотражение в оптических анизотропных кристаллах"

На правах рукописи

ФИЛИППОВА ИРИНА СЕРГЕЕВНА

ДВУ- И ЧЕТЫРЕХЛУЧЕОТРАЖЕНИЕ В ОПТИЧЕСКИХ АНИЗОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛАХ

01.04.05-Оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск - 2006

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения

Научный руководитель:

заслуженный деятель наук Российской Федерации, доктор физико-математических наук, профессор Строганов Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Задохин Борис Сергеевич

Ведущая организация:

кандидат физико-математических наук, доцент Гаврилов Андрей Владимирович

Благовещенский государственный педагогический университет

Защита состоится 30 мая 2006 года в 16 часов на заседании диссертационного совета ДМ 218. 003. 01 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу: 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 230.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан 29 апреля 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.Н. Шабалина

¿006Л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время происходит быстрое развитие оптического приборостроения. Проводятся активные исследования, связанные с созданием систем управления, записи и обработки оптической информации. В связи с этим повышается интерес исследователей к оптическим кристаллам. В последние годы значительное внимание направлено на исследование распространения, отражения и преломления световых волн в анизотропных средах. Ранние исследования показали перспективность и актуальность данного направления. Так, например, использование в одном кристалле двух оптических эффектов (двулучеотражения и электрооптического эффекта) позволило создать ученым и инженерам импульсный лазер на иттрий - алюминиевом гранате, обладающий уникальными характеристиками (длительность = 108 с, мощность а 1-10 МВт, частота повторения импульсов до 100 Гц).

Обнаружение явления чегырехлучерасщепления в кристаллах открывает дополнительные возможности для создания новых оригинальных оптических устройств для систем оптической связи, для систем регистрации, хранения и обработки оптической информации. Первые исследования в данном направлении выполнены Л.В. Алексеевой, И.В. Повх, В.И. Строгановым, М.М. Смышляевой, К.Г. Карась и другими авторами [1-5]. Получены важные научные результаты, однако некоторые моменты выпали из области исследований.

Следует больше внимания уделить эффекту двулучеотражения в одноосных кристаллах при различных направлениях оптической оси относительно поверхности полного отражения

Не выяснены особенности выхода необыкновенных лучей из плоскости отражения при четырехлучерасщеплении. Целесообразно исследовать поведение сходящихся и расходящихся световых пучков в четырехлучеотражающих призмах, а так же в системах таких призм.

Системы, состоящие из двух или нескольких четырехлучерождающих призм полного внутреннего отражения, перспективны в связи с возможностью получения достаточно большого числа лучей на выходе из системы при падении одного луча на систему призм. В таких оптических системах следует определить критичность расположения призм друг относительно друга и поведение лучей при повороте одной призмы относительно другой.

Важным является вопрос применения двуосных кристаллов для наблюдения двух - и чегырехлучерасщепления.

Актуальность данного исследования связна с тем, что в настоящее время передача информации с помощью оптоволоконных систем является самой эффективной. В работе рассмотрены эффекты в анизотропных кристаллах, позволяющие оптическими методами осуществить мультиплексирование каналов передачи данных. Призмы, изготовленные из таких кристаллов, могут применяться в качестве элементов систем волоконно-оптической связи для управления оптическими сигналами.

ЮС. II \ЦИ0Н А.Л ьнля БИБЛИОТЕКА С -Петербург 03 200 ¿¡к/^Р-У

Цель и задачи работы

Целью работы является выявление и исследование особенностей и закономерностей распространения и множественного отражения световых лучей в оптических элементах, изготовленных из анизотропных одноосных кристаллов (СаСОз, Те02,1лЮз, Щ2С12, Ь^-Ь). А так же исследование оптических систем, состоящих из двух и более четырехлучеотражающих призм.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи.

1. Исследовать закономерности распространения обыкновенного и необыкновенного лучей в двулучеотражающих призмах с симметричным и несимметричным расположением оптической оси относительно нормали к поверхности полного отражения.

2. Разработать методику расчета углов преломления и отражения обыкновенного и необыкновенного лучей на гранях призмы при различных направлениях оптической оси кристалла.

3. Оценить степень смещения необыкновенного луча относительно обыкновенного на выходной грани двулучеотражающей призмы с симметричным расположением оптической оси призмы, в зависимости от угла падения луча на входную грань.

4. Исследовать особенности четырехлучевого отражения в одноосных кристаллах СаСОз, Те02, Щ2С12,

5. Экспериментально и теоретически получить зависимости интенсивности выходящих из призмы лучей от угла падения на отражающую грань.

6. Исследовать особенности многолучевого отражения в системах, состоящих из двух или нескольких оптических элементов (призм), изготовленных из одноосных кристаллов. Провести оценку количества, порядка выхода и поляризации лучей, прошедших систему из двух или нескольких призм в зависимости от взаимного расположения призм. Выявить особенности возникающие при прохождении через систему призм немонохроматического света

7. Провести исследование апертурных эффектов в рассмотренных оптических элементах. Оценить возможность управления расходимостью лучей.

Методы исследования

Для решения указанных задач использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. При проведении экспериментов использовались метод фотоэлектрической регистрации, фотографический метод, а также метод визуального наблюдения. При теоретических расчетах использовался метод математического моделирования распространения обыкновенного и необыкновенного лучей в кристаллических призмах.

Научная новизна работы

1. Показано, что величина смещения необыкновенных лучей из плоскости отражения в четырехлучеотражаюших призмах не является постоянной, а зависит от расположения оптической оси в призме, размера призмы и от места входа падающего луча в призму. Выяснена природа явления и факторы, на него влияющие.

2. Впервые показано, что система, состоящая из двух или более призм полного внутреннего отражения, вырезанных из одноосного кристалла определенным

образом, позволяет получить из одного восемь, шестнадцать или более лучей с взаимно ортогональными поляризациями.

3. Впервые выявлена зависимость интенсивности лучей после прохождения двух- и четырехлучеотражающнх призм, изготовленных из одноосных кристаллов СаС03, Те02, ^2С12, Ь^212, Ш03, от угла падения и поляризационных свойств падающего на призму излучения.

4. Разработаны методики расчета углов преломления, отражения и смещения лучей на гранях двулучепреломляющих призм полного внутреннего отражения, изготовленных из одноосных оптических кристаллов.

5. Впервые детально рассмотрен случай как симметричного, так и несимметричного расположения оптической оси кристалла относительно нормали к поверхности отражения в двулучеотражающей призме

6. Впервые исследован случай распространения немонохроматического излучения через четырехлучеотражающие призмы, изготовленные из одноосного оптического кристалла и через систему, состоящую из нескольких таких призм.

Практическая ценность работы

Все полученные в диссертационной работе результаты и используемые методы служат основой для создания новых устройств переключения и разделения каналов оптической связи, а также дефлекции и модуляции оптического излучения в различных оптических системах. Кроме того, могут быть использованы в устройствах записи, хранения и обработки информации, а так же в системах неразру-шающих исследований и контроля.

Связь с государственными программами и НИР

Диссертационная работа связана с фундаментальной научно-исследовательской темой ОАО «РЖД» «Анизотропное отражение света и электроопггические свойства кристаллов», выполняемой на кафедре «Физика» ДВГУПС.

Публикации и вклад автора

По результатам работы лично автором и в соавторстве опубликованы 22 работы. Большая часть экспериментов и расчетов проведена автором самостоя 1>ельно. Часть экспериментальных исследований выполнена совместно с К.Г. Карасем [5].

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. При симметричном расположении оптической оси относительно грани полного внутреннего отражения в двулучеотражающей призме угол входа и угол выхода лучей из призмы равны. Расстояние между точками выхода обыкновенного и необыкновенного лучей зависит от угла падения излучения на входную грань призмы. Точки выхода обыкновенного и необыкновенного лучей перемещаются вдоль выходной грани при изменении угла падения излучения на входную грань.

2. При несимметричном расположении оптической оси относительно грани полного внутреннего отражения в двулучеотражающей призме углы входа и выхода лучей не равны. Существуют такие углы падения лучей на входную грань призмы, при которых отраженные от наклонной грани лучи не могут выйти через выходную грань призмы.

3. При расположении оптической оси анизотропной призмы относительно нормали к отражающей грани под некоторым углом 6,,^ разница между углом падения луча на входную грань призмы и углом выхода луча из призмы максимальна. Значение 61ШХ зависит от знака кристалла, от направления распространения излучения в призме, от величины двулучепреломления кристалла, а также от главных значений п<, и пс показателей преломления кристалла.

4. Основной причиной выхода необыкновенных лучей из плоскости отражения при четырехлучерасщеплении в призмах, изготовленных из одноосных кристаллов, является неколлинеарность лучевого и волнового векторов необыкновенного луча в оптически анизотропных кристаллах. Величина сноса необыкновенных лучей при четырехлучерасщеплении линейно зависит от величины двулучепреломления кристалла и от расстояния, пройденного лучом, вдоль грани призмы, содержащей оптическую ось, а также зависит от знака кристалла и положения оптической оси в призме.

5. Количеством лучей на выходе из системы двух анизотропных призм, их взаимным расположением и направлением поляризации можно управлять, изменяя взаимное расположение призм в системе путем смещения или поворота одной призмы относительно другой, а так же, используя в системе призмы разного оптического знака.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы автора опубликованы в работах [1-22] и докладывались им на следующих конференциях:

1. Международном симпозиуме (третьи Самсоновские чтения) «Принципы и процессы создания неорганических материалов». Хабаровск, Институт материаловедения ДВО РАН, 2006.

2. IV Международной конференции молодых ученых и специалистов «Опти-ка-2005». Санкт-Петербург, 2005.

3. The Fourth Asia-Pacific Conference "Fundamental problems of opto-and microelectronics". Khabarovsk, 2004.

4. 11-ой Всероссийской научной конференции студентов - физиков и молодых ученых (ВНКСФ - 11). Екатеринбург, 2005.

5. The Fifth Asia-Pacific Conference "Fundamental problems of opto-and microelectronics". Vladivostok, 2005.

6. 12- ой Всероссийской научной конференции студентов - физиков и молодых ученых (ВНКСФ - 12). Новосибирск, 2006.

7. VIII Краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов. Хабаровск, 2006.

8. 44-ой Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности». Хабаровск, 2006.

9. XIV Научно-практической конференции «Дни науки АмГУ». Благовещенск, 2005.

10. Первой региональной научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы математики». Хабаровск, 2005.

11. Пятой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». Хабаровск, 2005.

12 VI Региональной научно-практической конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее». Благовещенск, 2005.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Работа содержит 117 страниц машинописного текста, 43 рисунка, 3 таблицы, список литературы из 101 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертации обоснованы ее актуальность и научно-практическая значимость, определена цель, сформулированы защищаемые положения, кратко изложено содержание работы.

В первой главе проведен анализ литературных данных по оптическим свойствам анизотропных кристаллов. Описаны характерные особенности двулучепре-ломления и двулучеотражения в анизотропных кристаллах. Затронут вопрос возникновения четырехлучеотражения в одноосных оптических кристаллах.

Во второй главе рассмотрены особенности распространения обыкновенного и необыкновенного лучей при двулучепреломлении в анизотропной призме, в случае выполнения для отражающей грани призмы условия полного отражения.

В параграфе 2.1 детально рассмотрено отражение необыкновенного луча от грани полного внутреннего отражения внутри анизотропной оптической призмы (рис.1).

Рис 1 а) ход необыкновенного луча через двулучеотражающую анизотропную призму (положительный кристалл); б) полное внутреннее отражение от ¡рани анизотропного оптического кристалла (положительный кристалл)

Рассчитаны углы отражения для волновых и лучевых векторов для семи различных случаев расположения оптической оси 72. относительно нормали в четырех кристаллах Те02, СаСО,, 1^2С12, в = 0 20 25 30 45 60 90 ° (рис. 2).

Из рис. 2, а видно, что для прямого хода лучей а > Р в положительных кристаллах (Те02,^2С12, 1^2,12) и а < Р в отрицательных кристаллах (СаСОэ). Для обратного направления распространения луча - ситуация противоположная.

Показано, что возможны углы падения (отражения) больше 90 0 вследствие наличия сноса необыкновенного луча. Для положительных кристаллов (Те02, Ь^2С12, Щ212) снос осуществляется в сторону оптической оси. В отрицательных кристаллах (СаСОз) необыкновенный луч сносигся от оптической оси. На рис. 2, б приведены зависимости углов отражения £ = /?±/? (см. рис. 1) для вектора Умо-ва - Пойтинга необыкновенного луча от углов падения для исследуемых кристаллов Те02, СаСОз, ^2С12, .

Рис 2 Зависимости углов отражения волновых (а) и лучевых (б) векторов необыкновенного луча от углов падения а. для кристаллов Те02 (кривые 1 и 2), СаСОз (кривые 3 и 4), Н§2С12 (кривые 5 и 6), Н&Ь (кривые 7 и 8) б) зависимость углов отражения \ = р ± р вектора Умова - Пойтижа необыкновенного луча от углов падения а для кристаллов ТеОг (кривые 1 и 2), СаСОз (кривые 3 и 4), Н^СЬ (кривые 5 и 6), Ь^г-Ь (кривые 7 и 8) Кривые 1, 3, 5,7 соответствуют прямому ходу луча, кривые 2,4, 6, 8 - обратному ходу луча Прямая 9 - зависимосп. ¡3 = Г (а) для обыкновенного луча Угол наклона оптической оси к нормали 9 = 45 °

Показано, что величина угла отражения и сноса необыкновенного луча от грани полного внутреннего отражения зависит от величины двулучепреломления кристалла, от расположения оптической оси относительно нормали к поверхности отражения и от направления падающего луча.

В параграфе 2.1.1 показано, что при симметричном расположении оптической оси относительно грани полного внутреннею отражения в двулучеотра жаюшей призме угол входа и угол выхода лучей из призмы одинаковы.

Оценена степень смещения ДБ необыкновенного луча относительно обыкновенного на выходной грани призмы, в зависимости от угла падения луча на входную грань (рис. 3). Максимальное смещение лучей соответствует углам падения близким к 0° (рис. 1 а).

Точки выхода обыкновенного и необыкновенного лучей перемещаются вдоль входной грани при изменении угла падения Если оптическая ось в двулучеот-

ражаюшей призме расположена перпендикулярно плоскости распространения лучей, то смещение Д Б = 0 при любом Уь

- AS А

Зависимость сме-М. необыкно-I

венного луча на выходной грани двулучеотражающей призмы полного отражения. Оптической ось кристалла симметрична относительно нормали М(Мс и параллельна отражающей грани кристалла- 1 - ТеС)2. 2 - СаСОз, 3 - Hg2Cl2;

В пара!рафе 2.1.2 детально рассмотрено распространение необыкновенного луча через двулучеотражающую призму с несимметричным расположением оптической оси. Разработана методика расчета углов преломления и отражения обыкновенного и необыкновенного лучей на гранях призмы при различных направлениях оптической оси кристалла. Зависимости углов выхода у2 от углов падения на входную грань у, для кристаллов Те02, СаСОз и 1^2.12 приведены на рис. 4.

Рис 4 Зависимость углов выхода ц/2 необыкновенного луча из двулучеотражающей призмы от углов падения излучения на входную грань Угол наклона оптической оси к нормали - Э =45 Кривые- 1, 2, 3 — прямой ход лучей, 4, 5, 6 -обратный ход лучей, 7 - зависимость углов отражения от углов падения длл рассматриваемых кристаллов при значении 6 - 0 ° или 90 Кристаллы. 1,4- ТеОг; 2, 5 - СаСО»; 3,6-^02, 4 -^2

Отмечено, что максимальная разница между углом падения луча на входную грань и углом выхода луча из призмы наблюдается при расположении оптической оси под углом втах. Значение 01ШХ зависит не только от величины двулучепрелом-ления кристалла An, но также и от главных значений пе и п„ показателей преломления кристалла Для рассматриваемых кристаллов при распространении луча в призме реализуются не все углы падения у., на грань Л и не все углы падения \|/2 на грань В (рис. 4).

В параграфе 2.2 рассчитаны интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей при отражении и преломлении лучей на границе раздела двух сред с

разными показателями преломления. Рассмотрен случай распространения луча из более плотной среды в менее плотную среду (переход оптические кристаллы Те02, СаС03 - воздух). Интенсивности отраженной и преломленной компонент луча на гранях призмы (рис. 1, а, б) рассчитывались по формулам Френеля [6]:

D = ("f (Pi) cos У] +cos(ffi - Pi У)2 (1)

I 2 cos2 y/i

Л 2

¡omp (лДр^окаг^, +cos(— -Pi-Pi)) (2)

7 Р\)-Пе(<р1)икапр?

D 'в («.(^rOcos^^cosí^-Pj))2 (3)

Й I (ne(p2)co^m"-р3) + пе(^тр)со&(^-p2))2

где a,,p - угол преломления излучения на грани С, ((>"тр - угол отражения излучения от грани В, p¡ - углы сноса лучевого вектора относительно волнового вектора, пе(</>i) - значение показателя преломления необыкновенного луча в рассматриваемом направлении волнового вектора.

Найдены критические значение угла полного отражения sin акр - —-—;

пе{а)

sin а*р = —, где п0, пе (Се) - показатели преломления обыкновенного и

по

необыкновенного лучей соответственно.

В параграфе 2.3 рассмотрены апертурные эффекты в призмах полного внутреннего отражения с несимметричным расположением оптической оси и возможность управления расходимостью лучей. Если на отражающую грань призмы падает пучок расходящихся лучей с заданной угловой расходимостью Да, то после отражения значение расходимости изменится до Да]. Зависимости Ло^ = f (а) для исследуемых кристаллов Те02, СаСОъ Hg2Cl2, Hg2J2 представлены на рис. 5.

Теоретические значения -- хорошо подтверждаются экспериментальными

значениями. Эксперимент проводился на двулучепреломляющих призмах, изготовленных их кристаллов Те02 и. На рисунке 6 показано изменение интенсивности и углового расстояния между лучами в кристалле СаСОз при изменении угла падения лучей на отражающую грань призмы.

Дог

Рис. 5. Зависимость изменения расходимости пучка после полного внутреннего отражения на грани двулучепреломляющей призмы от угла падения излучения на отражающую грань. 1 - Те02,2 - СаССЬ, 3 - Н&С12, 4 - Н^г. Взаимодействие ее

а)1

6)1

Рис 6 Изменение интенсивности и углового расстояния между лучами в кристалле СаСОз при изменении угла падения а лучей на отражающую грань призмы Значение угла а, град: а) - 23°, б) - 45°; в) -64°

В третьей главе рассмотрены особенности четырехлучеотражения в призмах полного отражения, вырезанных из одноосных оптических кристаллов.

В параграфе 3.1 рассмотрена зависимость очередности выхода лучей из прямоугольных призм, изготовленных из оптических кристаллов от знака кристалла и от расположения оптической оси в призме Все возможные случаи выхода лучей из четырехлучеотражающих призм показаны на рис. 7.

а) ео ее оо ое

б) ое оо ее ое

в) ое оо ее ео

г) ое ее оо ео

Рис. 7 Призма полною внутреннего отражения и порядок выхода лучей из призмы Кристалл' а, б - отрицательный, в, г - положительный. Оптическая ось кристалла параллельна' а, в - входной грани, б. г - выходной грани Р угол падения луча на отражающую грань; «;, «г , аз, а* - углы отражения лучей ео, ее, оо, ое. Первый индекс (о или е) соответствует падающему лучу; второй (о или е) -отраженному

В параграфе 3.2 приведено объяснение явление не одинакового смещения необыкновенных лучей из плоскости отражения при четырехлучерасщеплении в анизотропных призмах.

Основной причиной выхода необыкновенных лучей из плоскости отражения при четырехлучерасщеплении в призмах, изготовленных из одноосных кристаллов, является неколлинеарность лучевого и волнового векторов необыкновенного луча в оптически анизотропных кристаллах. На рисунке 8 приведены зависимости сноса необыкновенных лучей от расстояния, пройденного в призме для кристаллов кальцита и парателлурита.

Величина сноса необыкновенных лучей при четырехлучерасщеплении линейно зависит от величины двулучепреломления кристалла и от расстояния, пройденного лучом, вдоль грани призмы, содержащей оптическую ось, а также от знака кристалла и положения оптической оси в призме.

В параграфе 3.3 при- ДХ, мм А ведены экспериментально полученные графики зависимости интенсивности выходящих из призмы четырех лучей от угла падения излучения на отражающую грань. Вид зависимости представлен на рис. 9.

В параграфе 3.4 рассмотрено влияние эллиптичности светового излучения на работу четы-рехлучерасщепляющих призм. Интенсивностью выходящих из призмы лучей можно управлять, используя фазовую кристаллическую пластинку. Для изменения степени поляризации использовался метод, разработанный О.Ю. Пикуль.

В параграфе 3.5 рассмотрены апертурные эффекты в четырехлучерасщип-ляющих призмах полного внутреннего отражения и возможность управления расходимостью лучей Если на отражающую грань призмы падает пучок расходящихся лучей с заданной угловой расходимостью Да, то после отражения значение расходимости для каждого из четырех отраженных лучей изменится до Агак; (к -тип луча: ее, оо, ое или ео). Построены зависимости Аоск1 = f (а) для кристаллов Те02, СаСО,, У№Оз. На рисунке 10 приведены зависимости Дак1 = ((а) для кристалла СаС03.

Полученные теоретически результаты подтверждены экспериментально. Эксперимент проводился на призмах, изготовленных их кристаллов Те02 и СаСОэ.

Рис. 8 Зависимость сноса необыкновеннго луча от расстояния, пройденного лучом в призме вдоль грани, содержащей оптическую ось. Кристаллы 1,3- СаСОь 2 -ТеОг. Оптическая ось параллельна 1,2- входной грани призмы; 3 - выходной грани призмы

Рис 9 Зависимость интенсивности лучей, отраженных от наклонной грани четырехлу-чеотражаюшей призмы от угла падения а излучения на отражающую грань для кристалла СаСОэ Типы взаимодействий: 1 -ео;2- ее, 3 - оо, 4-ое

Рис. 10. Зависимость изменения расходимости пучка после полного внутреннего отражения на грани четырехлучеотражакмцей призмы из кристалла СаСО от угла падения а азлучения на отражающую гарнь. Типы взаимодействий: I -ео , 2-ее, 3-оо, 4 - ое

В четвертой главе исследованы особенности многолучевого отражения в системах, состоящих из двух или нескольких оптических элементов (призм), изготовленных из одноосных кристаллов.

В параграфе 4.1. описаны особенности работы систем, состоящих из двух и более четырехлучерасщепляющих призм полного внутреннего отражения. На выходе из системы двух анизогропных призм можно получить 8 или 16 лучей, в зависимости от взаимного расположения призм (8 лучей - оптические оси призм параллельны, 16 лучей - оптические оси призм перпендикулярны). Фотографии лучей на экране, установленном за двумя призмами представлены на рис. 11.

Н-^Н / \

Рис 11 Вид лучей на экране после прохождения оптической системы из двух призм На экране а - восемь лучей (оптические оси призм параллельны); б - шестнадцать лучей (оптические оси прим перпендикулярны); Двойными стрелочками указано направление поляризации выходящего из системы призм излучения

В параграфе 4.2. проведена оценка количества, порядка выхода и поляризации лучей, прошедших систему из двух четырехлучеотражающих призм в зависимости от взаимного расположения призм и их знака. Показано, что если смещать одну из призм системы относительно другой, то можно регулировать число лучей на выходе из системы. Число лучей на выходе из системы зависит от направления смещения одной призмы относительно другой.

При повороте одной из призм вокруг горизонтальной оси число лучей на выходе их системы остается неизменным, но меняется угловое расстояние между лучами на экране в вертикальном и горизонтальном направлении.

Изменение расстояния между лучами в вертикальном направлении обусловлено изменением угла сноса необыкновенных лучей при прохождении системы призм. При уменьшении расстояния, пройденного лучом вдоль грани второй призмы, содержащей оптическую ось, угол сноса уменьшается, и необыкновенные лучи приближаются к плоскости отражения, в которой находятся обыкновенные лучи. Изменение расстояния между лучами в горизонтальном направлении обусловлено изменением угла падения лучей на отражающую грань второй призмы. При увеличении угла падения лучей на отражающую грань увеличивается угловое расстояние между лучами на экране.

Рассмотрено влияние оптического знака призм, составляющих систему, на порядок выхода лучей из системы и их поляризацию. Если системы составляют две призмы разного знака, то несколько меняется геометрия расположения лучей на экране (рис. 12).

Рис 12 Расположение лучей на экране расположенном за системой двух четырехлучеотражающих призм, а, б - нормали к основаниям призм параллельны; в, г - нормали к основаним призм перпендикулярны Оптические оси призм параллельны, а, г - призмы разного знака; б, в - призмы одного знака Масштаб фотографий - 8° на см

Это обусловлено различием в величине углов отражения обыкновенных и необыкновенных лучей для кристаллов разных знаков, а так же изменением величины и направления сноса необыкновенных лучей (направление сноса зависит от оптического знака кристалла, а величина сноса, от величины двулучепреломления кристалла).

В параграфе 4.3. рассмотрено прохождение немонохроматического света через систему, состоящую из двух четырехлучеотражающих призм. Эффекты, возникающие при прохождении света через анизотропные призмы, не изменяются и в пределах видимого диапазона длин волн излучения мало зависят от длины волны. Дисперсия практически отсутствует для лучей расположенных в центре экрана, расположенного за системой призм и возрастает от центра к крайним лучам. Максимальная дисперсия наблюдается для лучей, которые отклоняются системой призм на больший угол относительно центра экрана. При падении немонохроматического излучения на систему призм, лучи имеют большой угол расходимости и накладываются друг на друга.

Лучи на выходе из системы призм линейно поляризованы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В двулучерасщепляюших призмах с симметричным расположением оптической оси относительно грани полного внутреннего отражения угол входа лучей в призму и угол выхода лучей из призмы одинаковы. Расстояние между точками выхода обыкновенного и необыкновенного лучей зависит от угла падения излучения на входную грань призмы. При изменении угла падения излучения на входную грань, точки выхода обыкновенного и необыкновенного лучей перемещаются вдоль входной грани.

2. В двулучерасщепляюших призмах с несимметричным расположение оптической оси зависимости углов отражения от углов падения на грань, при выполнении условия полного внутреннего отражения, в прямом и обратном направлении не совпадают. Степень несовпадения для прямого и обратного хода луча зависит от величины двулучепреломления кристалла и от ориентации оптической оси.

3. Степень несовпадения для прямого и обратного хода лучей максимальна для угла наклона оптической оси относительно нормали к отражающей поверхности призмы 9 = в1ТИХ. Значение 8[ГИХ определяется знаком кристалла, величиной двулучепреломления кристалла, а так же величиной главных значений п0 и пе показателей преломления кристалла.

4. Для необыкновенного луча существует область углов падения на входную грань двулучеотражаюшей призмы, при которых необыкновенный луч не выходит через выходную грань.

5. Основная причина смещения необыкновенных лучей из плоскости отражения в четырехлучерождающих призмах - является неколлинеарность лучевого и волнового векторов необыкновенного луча в оптически анизотропных кристалла.

6. Величина сноса необыкновенных лучей пропорциональна расстоянию, пройденному отраженным или падающим лучом вдоль грани, содержащей оптическую ось. А так же определяется типом кристалла (положительный или отрицательный), величиной двулучепреломления Ап кристалла, и положением оптической оси в призме.

7. Удвоение лучей в системе из двух анизотропных призм происходит каждый раз, когда изменяется положение плоскости главного сечения для распространяющихся лучей. Меняя поляризацию падающего излучения, можно изменять число лучей на выходе из системы.

Список цитируемой литературы

1. Алексеева J1.B., Повх И.В., Строганов В.И. Особенности полного внутреннего отражения в оптических кристаллах // Письма в журнал технической физики. - 1999. - Т. 25. - № 1. - С. 46-51.

2. Алексеева Л.В., Кидяров Б.И., Пасько П.Г., Повх И.В., Строганов В.И. Че-тырехлучевое расщепление в оптических кристаллах // Оптический журнал. -2002. - Т. 69. - № 6. - С. 79-81.

3. Алексеева JI.B., Повх И.В., Строганов В.И., Кидяров Б И., Пасько II.Г. Невзаимный оптический элемент // Оптический журнал. - 2003. - Т. 70. - № 7. -С. 89-90.

4. Прокопович М.Р., Смышляева М.М., Строганов В.И. Многолучевое отражение: Управление эффектом // Оптический журнал. - 2004. - Т. 71. - № 5. ~ С. 29-30.

5. Карась К Г. Расщепление световых лучей в оптических кристаллах // Автореферат на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС. - 2001 .-16 с.

6. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. - М. : Московский университет, 1998. - 656 с.

Список основных публикаций автора

1. Алексеева Л.В., Повх И.В., Филиппова И.С., Строганов В.И., Карась К.Г., Пасько П.Г. Оптические лучи в системе двух анизотропных призм// Оптика конденсированных сред. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 66-68.

2. Алексеева J1.B., Повх И.В., Филиппова И.С., Пасько П.Г., Кравцова H.A., Строганов В.И. Необыкновенные свойства двух призм, изготовленных из оптического кристалла // Оптика конденсированных сред. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - С. 68-70.

3. Алексеева Л.В., Повх И.В., Филиппова И.С., Строганов В.И., Карась К.Г. Двулучепреломляющие призмы с циркулярно и эллиптически поляризованными световыми волнами // Оптика конденсированных сред. Сборник научных трудов под ред. В И. Строганова. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - с. 77-78.

4. Соколовский Р.И., Филиппова И.С., Кравцова H.A. Интенсивность световых лучей при четырехлучеотражении И Бюллетень научных сообщений № 9. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. - С. 75-79.

5. Филиппова И.С., Строганов В.И. Смещение необыкновенных лучей относительно плоскости отражения в четырехлучерождающих призмах// Материалы конференции «Молодежь XXI: шаг в будущее». - Благовещенск : Изд-во «Зея». - Т. 4. -2005.-С. 51-53.

6. Алексеева Л.В., Филиппова И.С., Повх И.В. Расщепление лучей в системе треугольных призм// Материалы докладов пятой региональной научной конфе-

ренции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». -Хабаровск : Изд-во ТОГУ. - 2005. - С. 76.

7. Филиппова И.С., Строганов В.И. Аномалии углов отражения в двулуче-преломляющих призмах // Материалы докладов пятой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». - Хабаровск : Изд-во ТОГУ. - 2005. - С. 83.

8. Филиппова И.С., Алексеева JI.B. Смещение необыкновенных лучей в че-тырехлучеотражающих призмах// Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых ВНКСФ -11. - Екатеринбург: Изд-во «ИРА УТК». - 2005. - С. 363.

9. Filippova I.S., Stroganov V.l. Features of many beams appearance in prisms made of anisotropic optical crystals// Technical digest of Fifth Asia - Pacific Conference «Fundamental problems of opto - and microelectronics». - Vladivostok. - 2005. -P. 22.

10. Филиппова И.С., Строганов В.И Отражение необыкновенного луча в двулучеотражающих призмах// Бюллетень научных сообщений № 10. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. -С. 89-93.

11. Филиппова И.С., Строганов В.И., Алексеева Л.В., Повх И.В. Особенности многолучевого рождения в призмах, изготовленных из анизотропных оптических кристаллов// Оптика. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. - С. 26-31.

12. Филиппова И.С., Алексеева JI.B., Повх И.В. Особенности многолучевого отражения в оптических анизотропных кристаллах// Сборник тезисов Двенадцатой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых ВНКСФ-12.

- Новосибирск : Редакционно-издательский центр НГУ. - 2006. - С 478-479.

13. Филиппова И.С., Строганов В.И., Алексеева JI.B., Повх И.В. Многолучевое отражение в системах, состоящих из двух анизотропных призм// Сборник докладов 44-й Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки.

- Хабаровск : Изд-во ДВГУПС. - 2006. - С. 197-198.

14. Филиппова И.С., Строганов В.И. Особенности отражения необыкновенного луча в двулучеотражающей призме // Материалы первой региональной научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы математики». -Хабаровск : Изд-во ДВГУПС. - 2006. - С. 43-45.

15. Филиппова И.С., Кравцова H.A., Строганов В.И., Алексеева Л.В., Соколовский Р.И. Снос необыкновенных лучей при четырехлучерасщеплении// Сборник трудов IV Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика - 2005». - СПб. : СПбГУ ИТМО. - 2005. - С. 342-343.

16. Филиппова И.С, Алексеева Л.В., Повх И.В., Строганов В.И. Множественное отражение световых лучей в системе двух призм// Сборник трудов IV Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика - 2005». -СПб. : СПбГУ ИТМО. - 2005. - С. 192-193.

17. Филиппова И.С., Пикуль О.Ю., Строганов В.И. Зависимость интенсивности отраженных в кристалле лучей от угла падения и поляризации излучения // Сборник трудов IV Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика - 2005». - СПб.: СПбГУ ИТМО. - 2005. - С. 340-341.

18. Филиппова И.С., Строганов В.И. Двулучепреломляющая призма с симметричным и несимметричным расположением оптической оси// Тезисы докладов международного симпозиума «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (третьи Самсоновские чтения). - Хабаровск : Изд-во ТОГУ. - 2006. - С. 360-361.

19. Филиппова И.С., Строганов В.И., Алексеева Л.В., Соколовский Р.И. Выход необыкновенных лучей из плоскости отражения при четырехлучерасшепле-нии // Известия вузов. Приборостроение -СПб ИТМО - Т.49 - №5,- с 49-52

20. Филиппова И.С. Поведение обыкновенного и необыкновенного лучей при четырехлучеотражении// Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. -Хабаровск : Изд-во ДВГУПС. - 2006. - С. 37-41.

21. Филиппова И.С. Необыкновенный луч в двулучеотражающих призмах // Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. -2006.-С. 55-61.

22. Филиппова И.С., Строганов В.И., Зиссер Я.О. Необыкновенный луч в оптически анизотропной двулучеотражающей призме // Электронный журнал «Исследовано в России». - С. 703-712. - 2006. - ЬарУ/гЬита1.аре.ге1ат.ш/агйЫс5/2006/086.р<К.

ФИЛИППОВА ИРИНА СЕРГЕЕВНА

ДВУ- И ЧЕТЫРЕХЛУЧЕОТРАЖЕНИЕ В ОПТИЧЕСКИХ АНИЗОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛАХ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ИД № 05247 or 2 07.2001 г Сдано в набор 24 04 2006 г Подписано в печать 25 04 2006 г Форма! 60х84'/|б Бумага тип № 2 Гарнитура «Times New Roman» 11ечатя RISO Уел изд л 0,8 Уел неч л 1,0 Зак 157. Тираж 100 экз

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47

леобА

НИ 00 8 5

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Филиппова, Ирина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРЕЛОМЛЕНИЕ И ОТРАЖЕНИЕ СВЕТОВЫХ ВОЛН

В АНИЗОТРОПНОМ КРИСТАЛЛЕ.

1.1. Уравнения Максвелла. Плоские электромагнитные волны.

1. 2. Классификация оптических кристаллов.

1.3. Преломление и отражение световых волн в анизотропных кристаллах.

1. 4. Четырехлучерасщепление световых волн. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. ДВУЛУЧЕОТРАЖЕНИЕ В АНИЗОТРОПНЫХ

КРИСТАЛЛАХ.

2. 1. Отражение необыкновенного луча в двулучеотражающих призмах.

2. 1. 1. Отражение необыкновенного луча в двулучеотражающих призмах с симметричным расположением оптической оси.

2. 1.2. Отражение необыкновенного луча в двулучеотражающих призмах с несимметричным расположением оптической оси.

2. 2. Интенсивность отраженных лучей.

2. 3. Апертурные эффекты в двулучеотражающих призмах. Возможность управления интенсивностью лучей. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. ЧЕТЫРЕХЛУЧЕОТРАЖЕНИЕ В ПРИЗМАХ ИЗ ОДНООСНЫХ

ОПТИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ.

3.1. Особенности четырехлучеотражения в оптических анизотропных призмах.

3. 2. Снос необыкновенных лучей при четырехлучеотражении.

3. 3. Интенсивность лучей при четырехлучеотражении.

3. 4. Зависимость интенсивности от поляризации излучения.

3.5. Апертурные эффекты и управление расходимостью лучей в четырехлучеотражающих призмах. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЛУЧЕЙ В СИСТЕМЕ

ЧЕТЫРЕХЛУЧЕОТРАЖАЮЩИХ ПРИЗМ.

4. 1. Особенности четырехлучеотражения в оптических анизотропных призмах.

4. 2. Влияние относительного расположения и оптического знака призм на работу системы.

4.3. Четырехлучеотражающие призмы с немонохроматическим излучением. ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по физике, на тему "Дву- и четырехлучеотражение в оптических анизотропных кристаллах"

Актуальность исследований

В настоящее время происходит быстрое развитие оптического приборостроения. Проводятся активные исследования, связанные с созданием систем управления, записи и обработки оптической информации. В связи с этим повышается интерес исследователей к оптическим кристаллам. В последние годы значительное внимание направлено на исследование распространения, отражения и преломления световых волн в ^ анизотропных средах. Ранние исследования показали перспективность и актуальность данного направления. Так, например, использование в одном кристалле двух оптических эффектов (двулучеотражения и электрооптического эффекта) позволило создать ученым и инженерам импульсный лазер на иттрий - алюминиевом гранате, обладающий уникальными характеристиками (длительность = 10'8 с, мощность = 1-10 МВт, частота повторения импульсов до 100 Гц).

Обнаружение явления четырехлучерасщепления в кристаллах открывает дополнительные возможности для создания новых оригинальных оптических устройств для систем оптической связи, для систем регистрации, хранения и обработки оптической информации. Первые исследования в данном направлении выполнены В.И. Строгановым, Л.В. Алексеевой, И.В. Повх, М.М. Смышляевой, К.Г. Карась и другими авторами. Получены важные научные результаты, однако некоторые моменты выпали из области исследований.

Недостаточно внимания уделено эффекту двулучеотражения в призмах, изготовленных из одноосных кристаллов при различном расположении оптической оси кристалла относительно поверхности полного внутреннего отражения. Ранее рассмотрены только частные случаи этого \ эффекта, когда луч в призме распространяется вдоль оптической оси или перпендикулярно к ней.

Остались до конца не выяснены причины смещения двух необыкновенных лучей из плоскости отражения при четырехлучерасщеплении в призмах полного внутреннего отражения.

Не исследовано поведение сходящихся и расходящихся световых пучков в двулучеотражающих и четырехлучеотражающих призмах, а так же в системах таких призм. Не изучена возможность управления расходимостью пучков излучения в упомянутых призмах.

Системы, состоящие из двух или нескольких четырехлучерождающих призм полного внутреннего отражения, перспективны в связи с возможностью получения достаточно большого числа лучей на выходе из системы, при падении одного луча на систему призм. В таких оптических системах не исследована критичность расположения призм друг относительно друга и поведение лучей при повороте одной призмы относительно другой.

Важным является вопрос применения двуосных кристаллов для наблюдения двух - и четырехлучерасщепления.

Цель и задачи работы

Целью работы является выявление и исследование особенностей и закономерностей распространения и множественного отражения световых лучей в оптических элементах, изготовленных из анизотропных одноосных кристаллов (СаСОз, ТеС>2, ШОз, Н§2С12, Щг^)- А так же исследование оптических систем, состоящих из двух и более четырехлучеотражающих призм.

Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи.

4. Исследовать особенности четырехлучевого отражения в одноосных кристаллах СаСОз, Те02, Ь^СЬ,

Методы исследования

• также метод визуального наблюдения. При теоретических расчетах использовался метод математического моделирования распространения обыкновенного и необыкновенного лучей в кристаллических призмах.

Научная новизна работы

1. Показано, что величина смещения необыкновенных лучей из плоскости отражения в четырехлучеотражающих призмах не является постоянной, а зависит от расположения оптической оси в призме и длины наклонной грани призмы. Выяснена природа явления и факторы, на него влияющие, ф 2. Впервые показано, что система, состоящая из двух или более призм полного внутреннего отражения, вырезанных из одноосного кристалла определенным образом, позволяет получить из одного восемь, шестнадцать или более лучей с взаимно ортогональными поляризациями.

3. Впервые выявлена зависимость интенсивности лучей после прохождения двух- и четырехлучеотражающих призм, изготовленных из одноосных кристаллов СаСОз, Те02, ^2С12, 1лЮ3, от угла падения и поляризационных свойств падающего на призму излучения.

4. Разработаны методики расчета углов преломления, отражения и сме-' щения лучей на гранях двулучепреломляющих призм полного внутреннего 1 отражения, изготовленных из одноосных оптических кристаллов.

Практическая ценность работы

Связь с государственными программами и НИР

Диссертационная работа связана с фундаментальной научно-исследовательской темой ОАО «РЖД» «Анизотропное отражение света и электрооптические свойства кристаллов», выполняемой на кафедре «Физика» ДВГУПС.

Основные защищаемые положения

3. При расположении оптической оси анизотропной призмы относительно нормали к отражающей грани под некоторым углом 0тах разница между углом падения луча на входную грань призмы и углом выхода луча из призмы максимальна. Значение 0тах зависит от знака кристалла, от направления распространения излучения в призме, от величины двулучепреломления кристалла, а также от главных значений п0 и пе показателей преломления кристалла.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы автора опубликованы в работах [1 - 22] и докладывались им на следующих конференциях:

2. IV Международной конференции молодых ученых и специалистов «0птика-2005». Санкт-Петербург, 2005.

3. The Fourth Asia-Pacific Conference "Fundamental problems of opto-and microelectronics". Khabarovsk, 2004.

4. 11-ой Всероссийской научной конференции студентов - физиков и молодых ученых (ВНКСФ - 11). Екатеринбург, 2005.

5. The Fifth Asia-Pacific Conference "Fundamental problems of opto-and microelectronics". Vladivostok, 2005.

6. 12- ой Всероссийской научной конференции студентов - физиков и молодых ученых (ВНКСФ - 12). Новосибирск, 2006.

7. VIII Краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов. Хабаровск, 2006.

8. 44-ой Всероссийской научно - практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности». Хабаровск, 2006.

9. XIV Научно - практической конференции «Дни науки АмГУ». Благовещенск, 2005.

12. VI Региональной научно-практической конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее». Благовещенск, 2005.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Работа содержит 117 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 101 наименования.

Заключение диссертации по теме "Оптика"

выводы

1. Удвоение лучей в системе из двух анизотропных призм происходит каждый раз, когда изменяется положение плоскости главного сечения для распространяющихся лучей.

2. За счет изменения направления поляризации падающего излучения, можно менять число лучей на выходе из системы призм

3. Количество, порядок выхода и поляризации лучей, прошедших систему из двух или нескольких призм зависит от взаимного расположения призм в системе.

4. Геометрическое расположение выходящих из системы призм лучей сильно зависит от оптического знака призм, составляющих систему

5. Эффекты, возникающие при прохождении через систему призм немонохроматического света, в пределах видимого диапазона длин волн

- . . . V* • • « А. . » 4 и * I , излучения мало зависят от длины волны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.В двулучерасщепляющих призмах с"симметричным~ расположением оптической оси относительно грани полного внутреннего отражения угол входа лучей в призму и угол выхода лучей из призмы одинаковы. Расстояние между точками выхода обыкновенного и необыкновенного лучей зависит от угла падения излучения на входную грань призмы. При изменении угла падения излучения на входную грань, точки выхода обыкновенного и необыкновенного лучей перемещаются вдоль входной грани.

2. В двулучерасщепляющих призмах с несимметричным расположение оптической оси зависимости углов отражения от углов падения на грань, при выполнении условия полного внутреннего отражения, в прямом и обратном направлении не совпадают. Степень несовпадения для прямого и обратного хода луча зависит от величины двулучепреломления кристалла и от ориентации оптической оси.

3. Степень несовпадения для прямого и обратного хода лучей максимальна для угла наклона оптической оси относительно нормали к отражающей поверхности призмы 0 = ©„ш. Значение 0тг^ определяется знаком кристалла, величиной двулучепреломления кристалла, а так же величиной главных значений п0и пе показателей преломления кристалла.

4. Для необыкновенного луча существует область углов падения на входную грань двулучеотражающей призмы, при которых необыкновенный луч не выходит через выходную грань.

5. Основная причина смещения необыкновенных лучей из плоскости отражения в четырехлучерождающих призмах - неколлинеарность лучевого и волнового векторов необыкновенного луча в оптически анизотропных кристалла.

6. Величина сноса необыкновенных лучей пропорциональна расстоянию, пройденному отраженным или падающим лучом вдоль грани, содержащей оптическую ось. А так же определяется типом кристалла (положительный или отрицательный), величиной двулучепреломления Дп кристалла, и положением оптической оси в призме.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Филиппова, Ирина Сергеевна, Хабаровск

1. Соколовский Р.И., Филиппова И.С., Кравцова H.A. Интенсивность световых лучей при четырехлучеотражении // Бюллетень научных сообщений № 9. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. -с. 15- 79.

2. Филиппова И.С., Строганов В.И. Смещение нербыкновенных лучей относительно плоскости отражения в четырехлучерождающих призмах// Материалы конференции «Молодежь XXI: шаг в будущее». Благовещенск: Изд-во «Зея». - Т.4. - 2005. - с. 51 - 53.

3. Филиппова И.С., Строганов В.И. Аномалии углов отражения в двулу-чепреломляющих призмах// Материалы докладов1 пятой региональнойнаучной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». Хабаровск: Изд-во ТОГУ. — 2005. — с. 83.

4. Filippova I.S., Stroganov V.I. Features of many beams appearance in prisms made of anisotropic optical crystals// Technical digest of Fifth Asia Pacific Conference «Fundamental problems of opto - and microelectronics». -Vladivostok. - 2005. - p. 22.

5. Ю.Филиппова И.С., Строганов В.И. Отражение необыкновенного луча в двулучеотражающих призмах// Бюллетень научных сообщений № 10. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова:;- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. с. 89 - 93.

6. Н.Филиппова И.С., Строганов В.И. Особенности отражения необыкновенного луча в двулучеотражающей призме// Материалы первой региональной научной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы математики». Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. - 2006. — с. 43 -45.

7. Филиппова И.С, Алексеева Л.В., Повх И.В., Строганов В.И. Множественное отражение световых лучей в системе двух призм// Сборник трудов IV Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика 2005». - СПб:СПбГУ ИТМО. - 2005. - с. 192 - 193.

8. Филиппова И.С., Строганов В.И., Алексеева JI.B., Соколовский Р.И. Выход необыкновенных лучей из плоскости отражения при четырех-лучерасщеплении// Известия вузов. Приборостроение СПб: ИТМО. Т. 49. - № 5 — 2006. -с. 49-53

9. Филиппова И.С. Поведение обыкновенного и необыкновенного лучей при четырехлучеотражении// Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. - 2006. - с. 37 - 41.

10. Филиппова И.С. Необыкновенный луч в двулучеотражающих призмах// Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. - 2006. - с. 55 - 61.

11. Филиппова И.С. Необыкновенный луч в оптически анизотропной дву-лучеотражающей призме / И.С. Филиппова, В.И. Строганов, Я.О. Зис-сер // Электронный журнал «Исследовано в России». С. 703-712. -2006. - http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/086.pdf.

12. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1957. - 760 с.

13. Борн М. Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. - 855 с.

14. Константинова А.Ф. Гречушников Б.Н., Бокуть Б.В., Валяшко Е.Г. Оптические свойства кристаллов. Минск: Наука и техника, 1995. - 302 с.

15. Кизель В.А. Отражение света. М.: Наука, 1973. - 352 с.

16. Федоров Ф.И., Филиппов В.В. Отражение и преломление света прозрачными кристаллами. Минск: Наука и техника, 1976. - 224 с.

17. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. М.: Московский университет, 1998. — 656 с. .• ч . " ; м

18. Сивухин Д.В. Оптика. М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд - во МФТИ, 2002. -792 с.

19. Калитевский Н.И. Волновая оптика. М.: Высшая школа, 1995. - 463 с.

20. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.-624 с. >

21. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979.-640 с.

22. Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1984. - 284 с.

23. Белянкин Д.С. Кристаллооптика. -М.: Госгеолиздат. 1949. - 129 с.

24. Лайнс М., Глас А. Сегнетоэлектрики. М.: Мир, 1981. - 736 с.

25. Меланхолин Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов. М.: Наука, 1970. - 156 с.

26. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: Мир, 1967. 185 с.

27. Шубников A.B. Основы оптической кристаллографии. М.: Наука, 1958.-430 с.

28. Шишловский A.A. Прикладная оптика. М.:Изд. физ.-мат. лит. -1961.-822с.

29. Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики. Основные свойства и применения в электронике.-М.: Радио и связь, 1989.-288с

30. Мурый А.А, Строганов В.И. Особенности отражения необыкновенных лучей в одноосных кристаллах/ Оптика кристаллов. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 2004. - с. 4 -6.

31. Прокопович М.Р., Смышляева М.М. Отражение световых волн в анизотропных кристаллах// Оптические свойства конденсированных сред. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 2002.-с. 4-8.

32. Строганов В.И., Самарин В.И. полное внутреннее отражение необыкновенных лучей// Кристаллография. 1975. - Т. 20. - № 3. - с. 652 -653. >'• <:!.' .''•:■'.•■'. ' м 43. ■

33. Бережной A.A. Индуцированная оптическая анизотропия в фотореф-j рактивных кристаллах // Оптический журнал.-1995 .-№1.-С.6-23.

34. Ярив JL, Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир. 1978. - 865 с.

35. Карась К.Г., Кондратьев А.И., Фалеев Д.С. Полное отражение световых волн в кристаллах ниобата лития/ Оптические свойства конденсированных сред. Сборник научных трудов.под.ред.; В.И. Строганова. Хабаровск: Изд - во ДВГУПС, 2002. - с. 53 - 57.

36. Бутиков Е.И. Оптика. СПб.: Невский Диалект; БХВ - Петербург, 2003.-480 с.

37. Алексеева Л.В., Повх И.В., Строганов В.И. Анизотропное отражение световых волн в оптических кристаллах// Бюллетень научных сообщений № 3. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. - № 3., с. 102 - 104.

38. Алексеева JT.B. Особенности отражения световых лучей в кристаллах иодата лития/ Нелинейные процессы в оптике: Межвузовский сборник научных трудов. Хабаровск: ДВГУПС, 1999. - с. 79 - 82.

39. Алексеева JI.B., Повх И.В. Отражение необыкновенных лучей в кристалле MgF2 // Исследование электрических и оптических свойств твердых тел: Межвузовский сборник научных трудов. Хабаровск, ХабИИЖТ, 1991. - с. 70 - 73.

40. Алексеева Л.В., Повх И.В., Строганов В.И. Особенности полного внутреннего отражения в оптических кристаллах// Письма в журнал технической физики.- 1999. Т. 25. - №1. - с. 46 - 51.

41. Шабалина Т.Н., Строганов В.И. Аномалии двулучепреломления и дву-лучеотражения в оптических кристаллах // Бюллетень научных сообщений № 9. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - с. 4 - 5.

42. Пасько П.Г., Повх И.В., Алексеева Л.В., Строганов В.И.Анизотропное отражение света в кристаллах парателлурита// Нелинейная оптика: Межвузовский сборник научных трудов. Хабаровск: ДВГУПС. -2000. - с. 69 - 72.

43. Бережной A.A. Управление оптическим лучом света при помощи призм из кристаллов магнониобата свинца // Оптика и спектроскопия.-1972.-Т.31.-№5.-С.803-805.

44. Wang С.С., Rassete G.W. Призмы из кальцита совместители мощных лучей// Applied Optics. - 1965. - T. 4. - № 6. - с. 759 - 762.

45. Алексеева Л.В., Кидяров Б.И., Пасько П.Г., Повх И.В., Строганов В.И. Четырехлучевое расщепление в оптических: кристаллах/ Оптический журнал. 2002. - Т. 69. - №6. - с. 79 - 81.

46. Алексеева Л.В., Повх И.В., Строганов В.И., Кидяров Б.И., Пасько П.Г. Невзаимный оптический элемент // Оптический журнал. 2003. - Т. 70. - № 7. - с. 89 - 90.

47. Повх И.В. Многолучевое отражение в анизотропных средах// автореферат на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. - 2001. - 16 с.

48. К 65.Карась К.Г. Расщепление световых лучей в оптических кристаллах //

49. Автореферат на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2001. - 16 с.

50. Смышляева М.М., Прокопович М.Р. Отражение световых волн в анизотропных кристаллах// Оптические свойства конденсированных сред. Сборник научных трудов под редакцией В.И. Строганова. — Хабаровск: ДВГУПС, 2004. с. 4 - 6.

51. Смышляева М.М. Особенности многолучевого отражения в кристаллах парателлурита// Оптические свойства конденсированных сред. Сборд ник научных трудов под редакцией В.И. Строганова. Хабаровск:1. ДВГУПС, 2002.-с. 8-12. ,

52. Смышляева М.М. Оптически активные и жидкие критсталлы в пассивных компонентах ВОЛ С// Труды 60-и региональной научно практической конференции творческой молодежи. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС.-2002.-с. 213.

53. Коростылев А.В., Повх И.В., Строганов В.И. Дисперсия углов отражения в одноосном кристалле кальцита// Бюллетень научных сообщений № 5. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - с. 83 - 90.

54. Пасько П.Г., Повх И.В., Алексеева Л.В., Строганов В.И. Расчет углов при четырехлучеотражении// Нелинейная оптика. Межвузовский сбор1ник научных трудов. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. - с. 92 - 98.

55. Смышляева М.М., Дробот Ю.Б. Расчет углов при четырехлучеотражении в кристаллах ЫЫЬОз и ЫТаОз.// Оптические свойства конденсированных сред. Сборник научных трудов под редакцией В.И. Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 2004. - с. 44 - 48.

56. Карась К.Г., Фалеев Д.С. Аномально высокое четырехлучеотражение в кристаллах каломели (Hg2Cl2) // Сборник трудов третьей международной конференции «Оптика 2003». - Спб. - 2003. - ИТМО. - с. 377.

57. Карась К.Г. Фалеев Д.С. Четырехлучевое расщепление световых лучей в кристаллах каломели/ Сборник трудов 6-й международной конфеj, ренции «Проблемы прикладной оптики». СПб. - 2004. - с.182 -184.

58. Карась К.Г. Фалеев Д.С. Дисперсия четырехлучеотражения в оптических кристаллах// Оптика конденсированных сред. Сборник научных трудов под редакцией В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.-с. 84-90. .

59. Карась К.Г. Фалеев Д.С. Корреляция между оптической и кристаллографической анизотропией в условиях четырехлучеотражения в кристаллах// Оптика кристаллов. Сборник научных трудов под редакцией В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. -с. 51- 64.

60. Меныииков П.А., Фалеев Д.С. Четырехлучевые отражения в кристаллах Hg2X2 (X = Cl, Br, J) II Бюллетень научных сообщений № 9. Сборник научных трудов под редакцией В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - с. 82 - 85.

61. Меньшиков П.А., Фалеев Д.С. Четырехлучерасщепление в призмах полного отражения в кристаллах гологенидов ртути// Бюллетень научных сообщений № 10. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - с. 11 - 15.

62. Карась К.Г., Фалеев Д.С. Интенсивность лучей при четырехлучеотра-жении в анизотропных кристаллах// Сборник тезисов докладов региональной школы симпозиума «Физика и химия твердого тела». - Благовещенск: Изд-во АмГУ. - 2003. - с. 48

63. Осипов Ю.В. Интерференционно поляризационные свойства кри-сталлооптической бифокальной линзы//. Оптический журнал. - 1998. -Т. 65. - № 3. - с. 25 - 29.

64. Литвинова М.Н., Строганов В.И., Криштоп В.В. Формирование двойных коноскопических фигур в призме полного отражения// Бюллетень научных сообщений № 10. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - с. 89 - 93.

65. Алексеева Л.В., Повх И.В., Карась К.Г., Строганов В.И. Двойные коно-скопические фигуры // Оптика конденсированных сред. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.-с. 71-74. - - . ,

66. Сойка А.К. Промежуточная фаза и эффекты анизотропии при фазовом переходе в кварце/ А.К. Сойка, И.Т. Бондарь// Оптика и спектроскопия.- 1994. Т. 77. - № 2. - с. 283 - 285.

67. Бондарь И.Т. Оптические проявления фазовых переходов в кристалле LiNb03 / И.Т. Бондарь, В.П. Яруничев // Оптика и спектроскопия. -1996. Т.80. - № 5. - с. 785 - 788.

68. Мурый A.A., Строганов В.И. Отражение необыкновенных лучей в одноосном анизотропном кристалле// Известия вузов. Приборостроениие.- 2005. Т. 48. - № 5. - с. 53 - 55.

69. Мурый A.A., Сенин П.В., Строганов В.И., Доронин В.И. Особенности отражения оптических лучей от плоскопараллельной пластинки// оптический журнал. 2005. - № 2. - с. 71 - 72.

70. Мурый A.A., Строганов В.И. Углы сноса необыкновенного луча // Оптика конденсированных сред. Сборник научных.трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - с. 31 - 32.

71. Акустические кристаллы. Справочник// Блистанов A.A., Бондаренков B.C., Переломова Н.В. и др./ Под редакцией М.П. Шаскольской. М.: Физматлит, 1982. - 632 с.

72. Грегора И. Дисперсия показателей преломления в кристаллах Hg2X2 (X = Cl, Br, J)// Сборник трудов «Международный симпозиум по галоге-нидам одновалентной ртути». Либлице, Чехословакия. - 1999. - с. 91 -94

73. Пикуль О.Ю., Строганов В.И. Влияние углового распределения интенсивности излучения на коноскопическую фигуру кристалла// Бюллетень научных сообщений № 9. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - с. 54 - 57.

74. Строганов В.И., Толкунова Т.К., Шабалина Т.Н. Разность хода в пластинках, изготовленных из кристаллов кварца// Бюллетень научных соц общений № 6. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова.

75. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. с. 55 - 58.

76. Пикуль О.Ю., Строганов В.И Распределение интенсивности излучения в коноскопической картине кристалла// Бюллетень научных сообщений № 9. Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - с. 57 - 59.