Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Б соответствии с [27) мы видны, что в таком сл>чае в прошедшем света поянлгкис>с максимумы интеисиннасчн, если разность фаз 6 равна целому числу, умноженному на 2я, илп, согласно (26), если )м=- ассы>, гдс Л„' '=,, т=.!,2, ..., зя'з (88) с ря сас н) % 7.61 чногалгЧевкя интземгеянция Ряс. 7.7!.
и)сштф рсичяояяый фильтр та яа Фабра — Перо. 66 = ~ — — ", п'й+ 2 ~~4-) сч)ч (87) и вблизи полосы проаускання порядка кч мы получим, используя (86), Зя ! Гд Поэтому, учитывая (22), находам для полуширпны фильтря, выраженной в длинах во чн, которая, как мы только что показали, соответствует изменению в 6 на 4)'Р Е'; (6)м)ю „, ну'Р))и — — ! — (фхс!( ьсст)) К(ш — — ) — (фхе! см)~ У металлических отрзжзющкх иленок дср!дЛ, столь мало, что д(с(Л)),'дЛ„= ср. Дюфур 175) исследовал влияние изменения фазы в том случае, когда в отражающие пленки входит многосло!пш)й диэлектрик, и показал, что в видимом спектре у таких диэлектриков, как сульфид цинка и криолит, ~-(срЛ))/и находятся б между ') 1,0 и — 1,6, Лйы видели, что ирн имеющихся в нашем распоряжении отражающих пленках т уменьшается при увеличении й; следовательно, для фи.)юрз заданного порядка, наготовленного из данных материалов, меньшей полуширнпе сопутствует мепынее ирои)'скзнис.
Практически, как н в случае интерферолсетра Фабри — Перо, верхннп предел полезного отра)кения определяется нзыснснйиьп! оптического расстояния между отражающими поверхностями на рабочей плошади пчзстнн. Одкако здесь отступление от иденльной плоскости стеклянной поверхности, на которой изгочовляется фильтр, несущественно, так как нанесенная испарением пленка повторяет все неровности поверхности, на *) Пря ягсиедоваяяя разрешающей силы ннтерферометрй Фабря .— Перо мы яреяебрегзля зйзчсчм ктью сэ от длины волны (см.
(42) я (888. Зта, очевидно, оправдано, когда )л дчстйчочзо ьеакка. отражающих пленок ср зависит от Л, и талщннь! пленки (и, глсдовательж), от отражатечьнаи си)собиости зф). У многослойных двэлектрических отражая)- щих пленок ай(Лмч) максимально, когда оптическая толщина каждого слоя равна Лч К4; в этом случае ср(Л', ') равно нулю (см. 8 1)6) и, следовательно. оптическая толщина промежуточного слоя должна составлять лд.,',"))2. При)мяч!из)им Рви)дина и) Лй.как Важными характеристиками тако. г'ги "' "."'"'"!"'"ч га фильтра слу)кат максимальное яраирс)саиие т, опредсляемое гак же, как быдсм и у интерфераметрз Фабрн — Перо (см. (!!!!), и лолрширсиги полосы пропускзняя (Ьйч)„ч,, которая опредечяегся как интервал между длины:и волн в полсгсе пропсскаиня, яа котором атнашение /ин рб уменьшаегся до половины своей макснмачьной величииь!. Если оптическое расстояние между огра)каюшимн поверхностями постоянно по всей рабочей пакор!настя филю рз, та т получается из (86), а согласно (2!) (6Л,)„ соответствует изменению 6 на вели пшу 4))Р () прн условии, что в области пропускаиия фильтра мы вправе пренебречь изменениями 64 и р с длиной волны.
Итак, если можно пр пебречь дисперсией в промеж!точном слое, та прн каомальном падении света изменению длины волны на ЛЛ„соответствует изменение 6 на 66', равное с точностью до членов первого порядка относительно малых величин 326 элементы ткораи ниткрокнниции и гтиткнзкнометры (гл. 7 которую ояа наносится. При соответствующем изготовлении фильтров неравномерность в оптическая расстояния между стгражакнцими поверхностями удается с„„слать значительно меньше, чем прн двух независима обрабатываемых рагючит поверхностях в ннтерферометре Фабрн — Перо, и поэтотгу можно использовать соответственно ббльшую отражательную способное"гь. Типичные характеристики фильтров с металлическими в комбинированными отражающими Таблица 72 характеристика нитсрфсрсицноннмк ф л трон с металлическими снимающими пленками и пленными метала-пиьлектрнк [7ь) покрытиями металл — диэлектрик приведены в табл.
7.2, а с чисто дизлектри- ггкими покрытия ли — в табц 7.3 К:ьк к1ы яилич, наибольшая величина принт сканпя при данной полупшрине достигается с отражающими пленками, голержашичн слои диэлектрика. (:лсдуст замст1пь, что отражшошие свойства нанесенных пленок зависят от длины волны, и поэтому такие фильтры лают вторичные полосы пропускання, помимо тех, кстгорые определяются яырэжени- (66), Таблица 7.2 Характеристика интерфере~щионинк фнлктрон иа сулнфнла цинка — «риолита [77) ьн Нг.н — ьн ). — Н 2П— Ь вЂ” 2Н олно Так кзк фцльтры должны пропускать только опрехеленную ллину волны, оптическую голшину промежуточного слоя следует тщательно контролировать.
Согласно (86) изменению тт'й на Ь(п'(г) соответствует смешение Л)йсю полосы пропускания ш-го порялка нз иешшипу Л).сю к'„"сА(п'й)(п'а. Например, я рщультате ошибки в оптн ~есной точщиие промежуточного слоя на (".с прв )с'„"о — — ОООО А полоса пропускання фильтра сместится на 60 Л, что превышает полуширину узкополосных фвльтров. Удобные методы контроля толщины про- $ 7.61 многолучавая ннтхгоегянция межуточного слоя но время его нанесения были описаны Грнндландоь< и Бил. лннгтоном!7В1, Джипка>ю н Жакино 1791, и Лнгб>ергероы и Рнн аы ЙО).
Иэ (2гй видно также, что полосу пропускания фильтра можно сместить ь шарон) более коротких волн, наклоняя фильтр так, чтобы падение спета не было нормальным. Однако качества фильтра ухудшается по мере унеличения наклона. В частности, при металлических нли отражающих плен- Ьллг> и.г е>л<м>гл>лдглм кзх фазы <Рг н Фл длн света, полЯРнзованного параллельно и перпендикулярно плоскости з г >'г: Ыг мгл 1 падения, становятся неравными, н полосы прапускания таких, по-разному поляризонпнных волн будут находиться при разных Сгллюв длинах волн. Смещение полосы пропускания прн заданном ьглс наклона здяиснт ат угла отражения О' в промежуточном слое такиь> образом, >то меньшее гмсшсние полосы соответствует большему показателю преломления всшес>на этого слоя.
Поэтому праыежутачныи ' / С'лылгп слой выгодно изготовлять нз материалов с / большим показателем преломления, в особенности если фн.н*тр должен работать в сходящемся пучке. В другом типе интерференционного <филь- , пл'лг'пм»мел р>роммы' тра, называемом фплыпрож с нарушенным полно>м внутренним о>про <<спиел<,наервые апнсзн.
Рпс. 7 72. Фильтр г плрушепкьпе ным в работе!811, тонкие отражающие слон из «олпым лн>трепипм огражеппем. вещества с малым показателем преломления окружены вешествоы с большим паказатслем преломления, В п. 1.5,4 было по. казана, что при освещения такого достаточно тонкого слоя светом под углам. большим критического, отражение не будет полныы, и некоторое количество света пройдет сквозь слой, который з этих условиях действует как пепаглошающпй игражатель. Изменяя толщину слоя, можно получить любую степень отражения.
Конструкция такого фильтра > оказана на рис. 7.72. У призмы из тяжелого стекла гипотенузную грань покрывают слоем вешегтна с малым показателем преломления, на который последовательно наносят проне>кута п>ый слой с ныс<>ким показателем преломления и слой с малым показателем преломления; затем ьтарую пр>шму, подобную первой, соеднняк>т с первой вещестзом с таким >ке показателем прелОмления, как и у стекла.
Угол призмы н показатели преломления выбирают так, чтобы свет, падающий нарьшльно аснонанню призмы, нападал на слой с малым показателем преломления под углом, большим критического. Длины волн палас пропускзпия Таблица 7А Хзопкгерп<мпкп екогорыл фпльгров с ппруыеппым полным ппугрепплм г>ыме с огрлмоппцпмп слопмп пз фгорпсгого млгмпп пп гыкслом флппге и с проыемугочмым ыкем пз сульфплл мппкс <З21 элементы теогт!и ннтеРФНРениии н интеРФеРометРы [гл. 7 фильтра зависят от оптической толщины промежуточного слоя, угла преломления в нем и сднига фаз при отражении. Огражательная способность (и, следовательно, полуширпна для данного порядка) зависит от толщины слоев с низким показателем преломления.
Сдвиг фазы зависит от состоянвя полярнзапни, и поэтому для данного порядка полосы пропусканнн компонент, колеблющихся параллельно или перпендикулярно плоскости падения, имеют разные длины полн. Характеристики типичных фильтров, раГ>отаюших в видимом спектре, приведены в табл. 7.4. Фильтры такого типа нзготовлтотся и для работы в саптимстровоы диапазоне (831. 7.6.7. Многолучевые полосы в тонких пленках. В п. 7.6Л мы видели, что полосы равного наклона, создаваемые в плоскопнраллельной пластинке, сильно сужаются при увеличении отражательной способности сс поверх- настей. Подобное же действие оказывает увеличение отражательной спо'хф собности на распределение иптеисивн, РСДГЕ-ра ., ности в полосах раиной толп!ивы Физо (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
