Высокоточные поляриметрические исследованияпараметров оптической анизотропии кристаллов. тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ФІЗИЧНОЇ оптики

на правах рукопису

КРАВЧУК

Модест Олегович

ВИСОКОТОЧНІ ПОЛЯРИМЕТРИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ОПТИЧНОЇ АНІЗОТРОПІЇ КРИСТАЛІВ

01.04.05. - Оптика, лазерна фізика

Автореферат

дисертації* на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук

ЛЬВІВ - 1997

дисертація є рукопис.

Робота виконана у Львівському державному університеті імені Івана Франка

Науковий керівник:. кандидат фізико-математичних

наук, доцент Шопа Я.І.

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук,

Влох Ростислав Орестович доктор фізико-математичних наук,

Мицик Богдан Григорович

Провідна установа: Київський національний університет

імені Тараса Шевченка

Захист відбудеться " // " ЛМ£/7>.^<^1997 року о ^ ^год. на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 35.071.01. при Інституті фізичної оптики за адресою: 290005, м. Львів, вул. Драгоманова, 23.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту фізичної оптики

Автореферат розісланий "4Р " '/т£Р$77<»іІ, 1997 року.

Вчений секретар Спеціалізованої вченої ради, доктор фізико-математичних наук

Болеста І.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Важливого умовою прогресу довільної області природничих наук є вдосконалення методів досліджень, яке зв'язане з підвищенням точності вимірювань, розширенням діапазону умов, в яких можливе їх проведення, забезпечення їх універсальності.

Принципова можливість автоматизації вимірювань на сьогоднішній день дозволяє суттєво ускладнити алгоритм експерименту, що в поєднанні з величезним прогресом обчислювальної техніки значно знижує вимоги до функціональних зв'язків між вимірюваними величинами і тими, які безпосередньо цікавлять дослідника.

Розвиток методів високоточної поляриметрії протягом останнього десятиліття та їх застосування при дослідженні гіротропії

кристалів є яскравим прикладом зазначеної вище тенденції. Необхідність отримання великих масивів експериментальних даних, складність і громіздкість їх математичної обробки були до недавнього часу основною перешкодою для широкого застосування цього потужного методу досліджень. Однак, слід зазначити, що неруйнівний та незбурюючий характер таких вимірювань, для яких розширення діапазону умов проведення експерименту не є жодною перешкодою, перетворює сьогодні поляриметричний метод в один з основних інструментів кристалооптичних досліджень.

Велика увага, яка останнім часом приділяється дослідженню явищ кристалооптики з врахуванням ефектів просторової дисперсії першого порядку (гіротропії), зумовлена рядом причин. Феноменологічні аспекти теорії цих явищ постійно зазнають уточнень, зростає кількість робіт по гіротропії кристалів, виконаних на мікроскопічному рівні. Значний інтерес привертає кри-

сталооптика анізотропних неоднорідних середовищ, в тому числі з періодично модульованими параметрами анізотропії. Спектральні дослідження оптичної активності та циркулярного дихроїзму дають більш чітку інформацію про тонкі деталі будови кристалу і його структурних одиниць, оскільки вони підпорядковані більш жорстким правилам відбору, ніж звичайне поглинання в гіротропних кристалах. Нарешті, у ряді випадків досить зручно вивчати природу фазових переходів в кристалах на основі змін параметрів гіротропи' та відповідних спонтанних ефектів. Необхідність у великій кількості надійних експериментальних результатів, одержання яких пов'язано з значними експериментальними труднощами, стає при цьому очевидним.

Мала величина ефектів, пов'язаних з просторовою дисперсією, призводить до необхідності постійно звертатись до питань метрології, які становлять окремий інтерес і торкаються усіх без винятку еліпсометричних досліджень.

Елементи поляриметричних пристроїв знаходять широке прикладне застосування в приладах, які використовуються для керування оптичним випроміненням, в інтегральній оптиці і т. д. Надійний контроль якості роботи цих елементів є невід'ємною часткою в процесі їх виготовлення та подальшого застосування у сучасному оптичному приладобудуванні.

Метою роботи було створення автоматизованого високоточного поляриметра, розробка ефективних методик для одночасного вимірювання параметрів оптичної анізотропії кристалів з . урахуванням недосконалостей апаратури та їх застосування при дослідженні діелектричних кристалів.

Досягнення поставленої мети передбачає:

- оптимальний вибір елементної бази для механічної та електронної систем і забезпечення їх керування від ПЕОМ, створення програмного забезпечення;

з

- розробка методів дослідження параметрів анізотропії кристала з використанням різних схем поляриметра (РБА, РБСА, РСЭА) та їх порівняльна оцінка;

- проведення тестових вимірювань на поляриметрі, з метою перевірки коректності основних вимірювальних процедур та оцінки якості стаціонарних оптичних елементів поляриметра;

- апробація приладу на модельних діелектричних оптично неактивних зразках;

-дослідження природніх та індукованих ефектів у власних та невласних сегнетоелектриках германату свинцю та молібдату гадолінію, відповідно;

- вимірювання параметрів оптичної анізотропії дихроїчних кристалів групи галогерманатів.

Наукова новизна. В дисертаційній роботі описано автоматизований високоточний поляриметр для дослідження оптичної анізотропії кристалів, який працює за спорідненою до нлир, але разом з тим відмінною методикою. В першому наближенні еліпсометричних похибок проведено аналіз впливу некогерентних оптичних ефектів на точність вимірювань. Обгрунтовується модель поляризаційної схеми з врахуванням багатократного відбивання.

Вперше достатньо повно експериментально досліджені залежності величин оптичної активності в РЬ5(Се0 6^ї0>4)3Оц та Сс12(Мо04)3 від температури та електричного поля в анізотропному напрямі з послідовним врахуванням можливих систематичних похибок.

Запропоновано поляриметричний спосіб дослідження анізотропної дифракції на регулярних неоднорідностях в кристалі.

Проведено дослідження оптичної анізотропії кристалів групи галогерманатів, які поряд з лінійним двопроменезаломленням та

оптичною активністю володіють ліншним та циркулярним дихроїзмом.

Основні положення, що виносяться на захист:

1. Методики визначення параметрів оптичної анізотропії кристалів для різних поляриметричних схем при поширенні світла в напрямку, відмінному від напряму оптичної вісі кристала. Забезпечення повноти розв'язку поляриметричної задачі з використанням додаткових вимірювальних процедур.

2. Спосіб послідовного вилучення систематичних похибок експерименту при дослідженні природніх та індукованих ефектів в сегнетоелектричних кристалах з енантиморфними доменами (на прикладі кристалів РЬ5(Се0 65і0 ^О^).

3. Результати вимірювання оптичної активності в кристалах з неенантиморфними доменами при зміні знаку лінійного дво-променезаломлення (на прикладі Сгі^МоО^). Квадратичний

характер спонтанного електрогіраційного ефекту в цих кристалах.

4. Виявлення анізотропної дифракції світла на регулярних неоднорідностях в кристалах РЦ(Се0 ^Бі^ ^)^0^ поляриметричним методом. Опис цього ефекту за допомогою параметру ефективного лінійного дихроїзму.

5. Одночасне отримання температурних залежностей оптичної активності, лінійного двопроменезаломленння, лінійного та циркулярного дихроїзму в кристалах групи галогерманатів за поляриметричною методикою.

Наукове та практичне значення результатів роботи.

о о о

Створений автоматизований високоточнии поляриметр може використовуватись при комплексних температурних, польових чи спектральних дослідженнях для одночасного вимірювання параметрів оптичної анізотропії кристалів. Передбачена можливість

використання різних схем експерименту для вирішення ряду задач поляриметрії.

Методика тестування поляризаційних елементів дозволяє визначати параметри їх недосконалості незалежно від якості вхідного поляризатора.

Використання електрично-керованого компенсатора у високоточних поляриметрах з еліптичним поляризатором (аналізатором) забезпечує кращу кореляцію результатів вимірювання порівняно зі схемою PSA. Запропоновані критерії оцінки їх якості є зручними на етапі тестування таких компенсаторів.

Апробація ооботи. Основні результати дисертації доповідались на конференції присвяченій 50-ти річчю фізичного факультету Львівського університету (Львів, 1994), Міжнародній конференції з оптичної діагностики матеріалів і пристроїв для опто-, мікро- та квантової електроніки (Київ, 1995), Міжнародній науковій конференції, присвяченій 150-річчю від дня народження

І. Пулюя (Львів, 1995), Міжнародній конференції з еліпсомет-рії і поляриметрії (Казімєж Дольни, Польща, 1996), 12-ій Міжнародній школі і 3-ій польсько-українській конференції з фізики сегнетоелектриків (Кудова Здруп, Польща, 1996).

Публікації. Основні результати роботи опубліковано в 16 наукових працях, серед яких 9 статей у наукових журналах і 7 тез у збірниках наукових конференцій.

Особистий внесок злобувача. В процесі виконання роботи здобувач брав участь в створенні автоматизованого поляриметра та написанні відповідного програмного забезпечення, тестуванні та апробації його роботи. Автором проведено оцінку впливу різних поляризаційних ефектів в оптичній схемі приладу на точність вимірювань на останньому. Експериментальні результати, наведені в дисертації, отримані автором, який брав також участь в обговоренні та інтерпретації результатів досліджень.

Структура та об'єм дисертації. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, висновків і списку використаних джерел. Вона налічує 157 сторінок тексту, 36 рисунків, 8 таблиць та 154 бібліографічні назви.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність проблеми, визначена мета роботи, відзначена її наукова новизна та вказані основні положення, які виносяться на захист.

Перший розділ має оглядовий характер. У ньому викладено основні висновки феноменологічної теорії побудови матеріальних рівнянь в кристалах з врахуванням ефектів просторової дисперсії першого порядку. На основі аналізу структури тензора діелектричної проникливості є^?(), к проводиться класифікація можливих кристалооптичних ефектів. Виходячи з формалізму N~ матриць Джонса, розглядаються особливості поширення нормальних хвиль у таких середовищах. Поряд з природніми явищами кристалооптики проводиться аналіз особливостей оптичної анізотропії кристалів при дії зовнішніх полів (електричного, магнітного).

При огляді існуючих на сьогоднішній день поляриметричних підходів для дослідження оптичної анізотропії (оптичної активності (ОА), лінійного двопроменезаломлення (ЛДЗ), лінійного та циркулярного дихроїзму (ЛД, ЦД)), основна увага зверталась на з’ясуванні переваг та недоліків кожного з них.

В кінці даного розділу висвітлюються основні проблеми, що виникають в ході автоматизації процесу вимірювань на поляриметрі.

Другий розділ присвячений методичним аспектам роботи. У ньому запропоновано поляриметричні методи кристалооптичних

досліджень у схемах PSA, PCSA та PSCA, які грунтуються на визначенні трьох характеристичних вхідих азимутів при проведенні вимірювань в околі кристалофізичної осі кристала (90 -кут інваріантного азимуту, 0t - кут нульової еліптичності на виході поляризаційної схеми, 02 - кут, який відповідає мінімуму пропускання системою за умови схрещених поляризаторів). При цьому враховується вплив недосконалостей стаціонарних елементів поляризаційної схеми (паразитних еліптичностей поляризатора р та аналізатора q, азимутальної 8% похибки). Для схеми PSA з'ясовується можливість використання додаткових вимірювальних процедур для забезпечення повноти поляриметричної задачі шляхом проведення попередніх вимірювань на оптично неактивних зразках та вимірювань до і після розвороту досліджуваного зразка на 90° навколо опичної вісі схеми. Розглядається схема PCSA (PSCA), в рамках якої можна уникнути необхідності у використанні додаткових вимірювальних процедур та забезпечити кращу кореляцію результатів вимірювань.

В даному розділі описано структуру та особливості роботи зконструйованого автоматизованого поляриметра для дослідження природніх та індукованих кристалооптичних ефектів, звернута увага на особливості підготовки експериментальних зразків.

У третьому розділі описано етап тестування поляриметра та результати аналізу можливих поляризаційних ефектів в оптичній схемі приладу, які слід враховувати при інтерпретації результатів вимірювань.

Проводиться перевірка припущень стосовно стаціонарних елементів оптичної схеми поляриметра (поляризаторів, компенсаторів). Причому, представляючи їх недосконалості в найбільш загальному вигляді, оцінено їх абсолютні значення. Досліджу-

ється просторовий розподіл параметрів недосконалості цих елементів, для чого розглядається дві незалежні оптичні схеми для визначення діагональних та недіагональних компонент матриці Джонса недосконалого поляризатора відповідно.

Аналіз впливу некогерентних ефектів в оптичній схемі приладу в рамках формалізму матриць Мюллера дав змогу прийти до висновку, що в першому наближенні еліпсометричних похибок для вибраної поляризаційної схеми ними можна знехтувати.

На основі результатів теоретичного аналізу поширення власних хвиль в кристалі тут одержано вигляд додаткової матриці Джонса для кристала, яка враховує вплив багатократного відбивання світла у досліджуваному зразку. В результаті внесення її у вираз для інтенсивності світла на виході оптичної схеми приладу було отримано вирази для відповідної поляризаційної поправки, що дало можливість уточнити математичну модель поляризаційної системи.

В кінці розділу приділена увага встановленню поведінки руху глобального мінімуму пропускання системою при зміні параметрів оптичної анізотропії кристала. Використання отриманих висновків при вимірюваннях у схемі РСБА дало можливість експериментально пересвідчитись у коректності представлення лазерного пучка плоскою монохроматичною хвилею.

В четвертому розділі представлено результати експериментальних досліджень у власному (РЬ^(Се^ ^Бі^ 63-» ) та

невласному (СсІ^МоО^, 42гп -» тт2 ) сегнетоелектриках, а також в кристалах групи галогерманатів, які поряд з ЛДЗ та ОА володіють ЛД та ЦД-

Одержані температурні залежності ОА у кристалах Єсі2(Мо04)3, які виконувались на зразках х-, у-зрізів для двох протилежних доменних станів, показали хороше узгодження цих

результатів, якщо виходити з симетрії відповідного аксіального тензора другого рангу (=-ІГ22 )• Переполяризація зразків дала змогу послідовно врахувати недосконалості оптичної апаратури. Виявлено квадратичний характер спонтанної ЕГ.

На зразку х-зрізу одержано характерну петлю гістерезису параметра (б0 -в^іпД в електричному полі Ех. Проводилось . розділення внесків у неї, зумовлених ЛДЗ та ОА (шуканий приріст брався в тій послідовності, в якій проводилась зміна прикладеного поля).

На зразку 2-зрізу було отримано значення величини залишкової уніполярності у монодоменізованих зразках Сс^МоО )^.

Для цього вводився додатковий параметр у математичну модель поляризаційної схеми, який враховував частку доменів певної орієнтації в межах поперечного перерізу світлового пучка. Спостерігався інтенсивний рух доменних стінок в інтервалі температур від 320 до 370 К, виявлений поляриметричним методом.

Дослідження природньої та індукованої ОА у твердому розчині РЬ.(Сеф ^Бід рзО^ поблизу сегнетоелектричного фазового

переходу (ФП), яке виконувалось на зразках х- та г-зрізів, показали, що характер температурної поведінки компонент д33 і 9и> У зз * У13’ відповідно, є аналогічним. Для анізотропного напрямку одночасне визначення природніх та індукованих параметрів оптичної анізотропії з послідовним вилученням систематичних похибок експерименту набувало простої геометричної інтерпретації. При цьому враховувалось, що приріст різниці фаз А в електричному полі є незначним (5Д=0,05 кВ'^), а отже, при належному виборі початкового значення величини А ( ]с1ц(а0 /2)| »0) допустимим є представлення робочих виразів у

вигляді степеневого ряду по 5Д з врахуванням лише перших двох членів розкладу.

Технологія вирощування кристалів РЬ5(Се0.68і0.А°11 Є Та' кою, що у них формується періодична структура і при поширенні світла в напрямку (100) виникає дифракційна картина. Виявлений незначний по величині ефективний ЛД (Дк = 6,2X ю-7) пов’язувався з різною дифракційною ефективністю власних хвиль в кристалі., що давало змогу встановити різницю у величинах модуляції звичайного та незвичайного показників заломлення.

Температурні дослідження кристалів зі структурою тригонального кальцій (стронцій)-галогерманату Са(5г)зСа2Се40ц та відповідних матриць з 0,05%-ним вмістом СгЗ+ та Мп3+ були виконані нами з метою перевірки загальної процедури обробки експериментальних даних, коли поряд з ЛДЗ та ОА присутніми виявились ЛД та ЦД. Вона полягала у незалежній апроксимації залежностей 0/(Д, і?, А, А') (і=0-2), де Е = 2к/Х х </дк - параметр лінійного дихроїзму, <1 - товщина зразка, к, к' -еліптичності власних хвиль в кристалі, зумовлені ОА та ЦД відповідно. При цьому температурна поведінка к(Т) та к' (Т) представлялась у вигляді поліномів другого порядку по абсолютній температурі. Оскільки параметри, які враховували систематичні похибки експерименту містились у різних доданках виразів для характеристичних кутів, то співставлення одержаних значень цих параметрів слугувало критерієм коректності етапу обробки результатів вимірювань. Проведені дослідження показали ефективність запропонованого підходу. Величину ЦД для для анізотропного напрямку поширення світла в кристалі було одержано з точністю до аддитивної величини, абсолютне значення якої може бути встановленим лише в ході спектральних

вимірювань, що захоплюють область прозорості досліджуваних кристалів. Нами не було виявлено аномальної температурної поведінки ЛДЗ, яка спостерігалась при його вимірюваннях за методом Сенармона.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ.

1. З метою виконання комплексних досліджень параметрів оптичної анізотропії в кристалах зкопструйовано високоточний автоматизований поляриметр, керований від ПЕОМ, розроблено відповідне програмне забезпечення, для зчитування та обробки отриманих результатів вимірювань. Поляриметр дозволяє вивчати температурну поведінку природніх та індукованих ефектів оптичної анізотропії кристалів, (ЛДЗ, ОА, ЛД, ЦД, поворот оптичної індикатриси в кристалі, ЕО та ЕГ ефекти і т. д.) для різних їх геометрій. Автоматизація процесу вимірювань дала змогу суттєво оптимізувати алгоритм експерименту та використовувати більш складні функціональні зв'язки між вимірюваними величинами і величинами, які отримуються на кінцевому етапі обробки результатів.

2. Запропоновано та реалізовано декілька методик експерименту, споріднених з HAUP, які найбільш повно відповідають вимогам експерименту та можливостям конкретного апаратного забезпечення. Основний робочий метод полягає у визначенні трьох характеристичних кутів і дозволяє проводити вимірювання виключно у схемі PSA, що зменшило число можливих джерел систематичних похибок. Оптична схема з еліптичним поляризатором (аналізатором) забезпечує кращу кореляцію отриманих результатів і, незважаючи на збільшення тривалості одного циклу вимірювань, є доцільною при аналізі математичної моделі поляризаційної схеми з урахуванням усіх можливих причин її від-

хилення від ідеальної. Поляриметр працює також за вже розробленими НАиР та нуль-поляриметричним методами (останній грунтується на визначенні характеристичної еліптичності інваріантного азимуту). Порівняльний аналіз цих методів -дав змогу з'ясувати сильні та слабкі сторони кожного з них.

3. Тестування поляриметра та аналіз можливих поляризаційних ефектів в оптичній схемі приладу дало змогу оцінити якість стаціонарних елементів оптичної схеми (поляризаторів, компенсаторів) та можливість їх використання у високоточних поляриметричних вимірюваннях. Для цього було запропоновано надійні способи визначення просторового розподілу параметрів їх недосконалості. З'ясовано вплив некогерентних ефектів, якості підготовки експериментальних зразків, багатократної інтерференції в фазовому елементі на результати вимірювань.

4. Поляриметричні дослідження, виконані у твердих розчинах РЬ5(Єе0 ^Біф ^)^0^ перпендикулярно до оптичної осі в області їх ФП вказують на присутність у них спонтанної та індукованої ЕГ. Отримані результати вказують на лінійний характер спонтанної ЕГ, який виявлено при подібних дослідженнях вздовж оптичної осі у цих кристалах. Отже, ФП другого роду в РЬ5(Се0 ^Бір ^О^ добре описується термодинамічною теорією, в якій в якості параметру переходу вибрано ОА. Відповідна аналогія спостерігається і в характері аномалій коефіцієнтів індукованої ЕГ при дії зовнішнього поля вздовж оптичної осі. Показано, що поєднання вимірювань природніх та індукованих ефектів в кристалі з врахуванням симетрії тензорів, що описують відповідні ефекти, сприяє послідовному вилученню систематичних похибок експерименту.

5. Дифракція світла на регулярних неоднорідностях в кристалах РЦ(СЄр ^Біф 4)3Ои володіє певною анізотропією. Вве-

денця параметру ефективного лінійного дихроїзму в математичну модель поляризаційної схеми та незалежне визначення дифракційної ефективності дає змогу встановити величину модуляції звичайного та незвичайного показників заломлення.

6. Для кристалів молібдату гадолінію отримана температурна залежність компонент тензора гірації та Цц ПРИ поширенні світла вздовж кристалофізичних осей х, у, відповідно. Дані результати якісно і кількісно узгоджуються і дозволяють розрахувати величину коефіцієнта спонтанної ЕГ, використовуючи те, що характер отриманої температурної залежності для Сс^МоО^ відповідає феноменологічній теорії.

7. При наявності зовнішнього електричного поля паралельно до оптичної вісі Сс12(МоС>4)3 та поширенні світла в напрямі

кристалофізичної вісі х (у) отримана характерна петля гістерезису, зумовлена як гістерезисом ОА, так і гістерезисом ЛДЗ, який має місце для такої геометрії експерименту за рахунок незначної похибки в орієнтації досліджуваного зразка. Це дало змогу, враховуючи симетрію полярного тензора третього рангу для точкової групи 42т, вилучити систематичні похибки.

8. При температурних дослідженнях в кристалах групи галогерманатів в інтервалі температур від кімнатної до 500 К не було зафіксовано змін у прирості ЛДЗ, які свідчили б про можливість існування ФП. Одночасне існування в деяких кристалах цієї групи ЛДЗ, ОА, ЛД та ЦД дало змогу апробувати загальну процедуру обробки даних для анізотропних напрямів поширення світла і розділити ці ефекти.

Основні матеріали дисертації опубліковані в роботах:

1. Кравчук М.О. Дослідження оптичної активності в сегнетоелектрику РЬ5(Се0 68і0 4)3Оп // Наукова конференція до

40-річчя фіз. ф-ту Львів, ун-ту: Тези доповідей (Секція "Експериментальна фізика").- Львів.- 1993.- С. 105.

2. Шопа Я.І., Груник Р.В., Кравчук М.О. Автоматизований нуль-поляриметр// Наукова конференція до 40-річчя фіз. ф-ту Львів, університету: Тези доповідей (Секція "Радіофізика").-Львів- 1993- С. 36.

3. Shopa Y.I., Kravchuk М.О., Vlokh O.G. Method and apparatus for optical diagnostics with high-accuracy polarimetry //

Proc. SPIE- 1995- V.2648- P. 674-679.

4. Влох О.Г., Кравчук M.O., Шопа Я.І. Автоматизований поляриметр // Вісник Льв. ун-ту, сер. фіз- 1995- №27— С. 142-147.

5. Влох О.Г., Шопа Я.І., Кушнір О.С., Кравчук М.О. Високоточна поляриметрія в параметричній кристалооптиці / / Міжнародна наукова конференція присвячена 150-річчю з дня народження Івана Пулюя: Тези доповідей- Львів- 1995- С. 232-233.

6. Vlokh O.G., Shopa Y.I., Kravchuk М.О. Optical diagnostics of polarizing prisms and optical devices with high-accuracy polarimetry // International Conference on optical diagnostics of materials and devices for opto-, micro- and quantum electronics: Abstracts book— Kiev, Ukraine— 1995— P. 184.

7. Шопа Я.І., Кравчук М.О. Про одну методику у високоточній поляриметрії// Вісник Льв. ун-ту, сер. фіз- 1996— №28- С. 97-102.

8. Shopa Y., Vlokh О., Kravchuk М. Studies of peculiarities of the optical anisotropy in lead germanate type crystals //International conference on polarymetry and ellipsometry: Abstracts book- Kazimierz Dolny, Poland- 1996- P. 85.

9. Shopa Y., Kravchuk M. Electrically switched compensator in high-accuracy polarimeter //International conference on polarymetry

and ellipsometry: Abstracts book.- Kazimierz Dolny, Poland—

1996- P.84.

10. Shopa Y., Vlokh O., Kravchuk M. Influence of electric field on the optical anisotropy of some ferroelectrics / / XXII International school and III Polish-Ukraine meeting on ferroelectrics physics: Abstracts book.- Kudowa Zdroj, Poland.- 1996.- P. 48.

11. Shopa Y.I., Kravchuk M.O. Study of optical activity in La^Ga^SiO^ with high-accuracy polarimetric methods // Phys.

stat. sol. (a).- 1996,- V.158.- P. 275-280.

12. Shopa Y.I., Kravchuk M.O., Vlokh O.G. Studies of peculiarities of the optical anisotropy in lead germanate type crystals / /

Proc. SPIE- 1997,- V.3094- P. 178-183.

13. Lllona Я.І., Кравчук M.O. Застосування принципів високоточної поляриметрії для визначення оптичної активності в

La3Ga5SiOH // Укр. фіз. Ж,- 1997- Т.42, №2- С. 246-249.

14. Shopa Y.I., Kravchuk M.O. Electrically switched compensator in high-accuracy polarimeter / / Proc. SPIE- 1997— V. 3094- P. 105-111.

15. Vlokh O., Shopa Y., Kravchuk M. Measurements of optical activity in Gd2(Mo04)3 // Ferroelectrics— 1997- V.203.-

P. 107-111.

16. Shopa Y.I., Kravchuk M.O., Lutsiv-Shumski L.P. Mesu-rements of spatial distribution of the main parameters of polarizing devices // Proc. SPIE- 1997- V.3238- P. 183-187.

Кравчук M.O. Високоточні поляриметричні дослідження параметрів оптичної анізотропії кристалів.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.05 - оптика, лазерна фізика.- Інститут фізичної оптики. Міністерство освіти України, Львів, 1997.

Дисертацію присвячено питанням використання високоточних поляриметричних методів при дослідженні параметрів оптичної анізотропії кристалів. Запропоновано універсальні поляриметричні методики кристалооптичних досліджень, які враховують систематичні похибки експерименту, створено відповідний автоматизований поляриметр, керований від ПЕОМ. Проведено тестування стаціонарних оптичних елементів приладу на основі оптимізованих методів. З’ясовано вплив різних поляризаційних ефектів на роботу поляриметра та на характер кінцевих результатів вимірювання. Одержані температурні залежності лінійного двопроменезаломлення, оптичної активності, лінійного та циркулярного дихроїзму в сегнетоелектриках Gd^MoO^ і

Pb5(Ge0 ^Sig ^Ojj та деяких лінійних діелектриках групи гало-

германатів.

Ключові слова: Поляриметрія, поляризація світла, оптична анізотропія кристалів, оптична активність, фазові переходи, сегнетоелектрики, електрооптичні явища.

Кравчук М.О. Высокоточные поляриметрические исследования параметров оптической анизотропии кристаллов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по .специальности 01.04.05 -оптика, лазерная физика.- Институт физической оптики, Министерство образования Украины, Львов, 1997.

Диссертация посвящена вопросам использования высокоточных поляриметрических методов при исследовании параметров оптической анизотропии кристаллов. Предложены универсальные поляриметрические методики кристаллооптических исследований, которые учитывают систематические погрешности эксперимента, создан соответствующий автоматизированый поляри-

метр, управляемый от ПЭОМ. Проведено тестирование стационарных оптических элементов прибора на основе оптимизиро-ваных методов. Выяснено влияние разных поляризационных эффектов на работу поляриметра и на характер конечных результатов измерений. Получены температурные зависимости линейного двулучепреломления, оптической активности, линейного и циркулярного дихроизма в сегнетоэлектриках Gd^MoO^,

Pb^(GeQ gSig и некоторых линейных диэлектриках группы

галлогерманатов.

Ключевые слова: Поляриметрия, поляризация света, оптическая анизотропия кристаллов, оптическая активность, фазовые переходы, сегнетоэлектрики, электрооптические явления.

Kravchuk М.О. High-accuracy polarimetric studies of the optical anisotropy parameters of crystals

Thesis on search of the Scientific degree of candidate of physical and mathematical science, specialty 01.04.05 - optics, laser physics.- Institute of Physical Optics, Ministry of Education of Ukraine, Lviv, 1997.

This thesis is devoted to the problems of use of high-accuracy polarimetric methods when investigating the optical anisotropy parameters of crystals. Universal polarimetric methods for crystal optical studies have been offered which take into account the systematic experimental errors. Relevant automated polarimeter controlled with computer has been created. Using the optimized technique, the stationary optical components of the apparatus have been tested. The influence of different polarization effects on functioning of the polarimeter and character of final results of measurements has been clarified. Temperature dependencies of the linear birefringence, the optical activity and the linear and circular dichroisms have been obtained in ferroelectric Pb^(GeQ ^Si0 4)30^ and Gd2(Mo04)3, as

well as in several linear dielectrics of gallogermanate group.

Key words: Polarimetry, light polarization, optical anisotropy of crystals, optical activity, ferroelectrics, phase transitions, electro-optical effects.