lyot-filter – ウィキペディア

彼の発明家にちなんで名付けられたフランスの天文学者バーナード・フェルディナンド・リョット lyot-filter は、複葉機を使用して送信された波長の狭い通過領域を作成する光学フィルターです。 Lyotフィルターの適用領域は、調整可能なレーザーと光学データ伝送を実装するための天文学、レーザー物理学です。

Lyotフィルターは、通常は石英とその後の偏光フィルターで構成されています。

フリースペクトル領域を増やすために、いくつかのLyotフィルターが連続して切り替えられます。クリスタルパネルの厚さは、後続の各フィルターで半分になります。

パネルのバイプリング特性により、軽量ビームの通常のコンポーネントと並外れたコンポーネントは異なる屈折指数の対象となるため、位相速度が異なります。これは、異なる波長の相異なる違いにつながります

${displaystyledelta}$

クリスタルの後のまともなビームと並外れたビームの間。フィルターに当たる線形偏光光を見ると、光は一般的にプレートによって偏光されます。 2つの部分光線間の位相差の場合のみ

${displaystyle delta = mcdot 2pi}$

フィルターの後ろと同じ方法で光が再び直線的に偏光される場合（

${displaystyle m}$

自然数です）。これは、特定の波長の場合にのみ当てはまります。

それは時間です

${displaystylet}$

x方向に円形周波数が広がるフィールドの依存のフィールド強度

${displaystyle omega}$

波動ベクトルの量

${displaystyle k = left | {vec {k}}右|}$

は

${displaystyle {vec {e}}（x、t）= {vec {e}} _ {0} cos（omega t-kx）}$

。これは、光軸（異常なビーム）に平行なコンポーネントに分解され、光軸（まともなジェット）に垂直です

${displaystyle {thing {e_ {0}}} = e_ {0} cos（alpha）{thing {e}}} _ {z}+e_ {0} sin（alpha）{thing {e}} _ {y {y {y {{e}}}}}}}}$

x方向のユニットベクトル

${displaystyle {vec {e}} _ {x}}$

伝播の方向に平行して、

${displaystyle {thing {e}} _ {from}}$

光軸に平行です

${displaystyle alpha}$

角度は、光と光軸の偏光レベルがロックインすることです（図を参照）。複製のクリスタルがビームコースに配置されている場合、

${displaystyle x = 0}$

始まり、から

${displaystyle x = l}$

終わり、クリスタルの背後にあるフィールド強度

${displaystyle {thing {e}}（t、l）= e_ {0z} cos（omega t-kn_ {a} l）{e {e}} _ {z}+e_ {0y} cos（omega t-kn_} l l$

説明された。ある

${displaystyle n_ {o}}$

通常の屈折率も同様です

${displaystyle n_ {a}}$

並外れたビームの屈折率。

クリスタルに会う前にフィールド強度と比較することにより、2つのサブレイの位相差が続きます。

${displaystyle {begin {aligned} delta＆= kleft（n_ {o} -n_ {a} right）l \＆= {frac {2pi} {lambda}}左（n_ {o} -n_ {a}右）レンダー{aligned}}}$

クリスタルを駆け抜けた後、光は位相差が完全な数である場合と同じ偏光状態のみにあります

${displaystyle 2pi}$

は：

${displaystyle {begin {aligned} delta＆= mcdot 2pi \ {frac {2pi} {lambda}}}（n_ {o} -n_ {a}）l＆= mcdot 2pi \ lambda＆= {frac {l（n_ {o} {n_}} {n_} }}}$

その後の偏光フィルターは、光のすべての部分を弱め、その波長は上記の状態を満たしていません。したがって、Lyotフィルターは波長依存光学フィルターです。

送信された割合について定量的な声明を作成することもできます。今すぐ

${displaystyle varphi = 0}$

、バイブルリング結晶の光学軸とその後の偏光フィルターの角度の間の角度。

${displaystyle {vec {e}}}$

最適に可能です（最大伝送）。どんな周りにも

${displaystyle varphi}$

総偏光フィルターは、コンポーネントのみを離れます

${displaystyle | {vec {e}} | cdot cos（varphi）}$

終えた。これは強度に対応します

${displaystyle i（varphi）= left | {vec {e}}（varphi）右|$

インシデント強度の比である強度トランザクション係数

${displaystyle i_ {0}}$

初期強度まで

${displaystyle i}$

フィルターが定義されています

${displaystyle t = {frac {i} {i_ {0}}}}}$

その後です

${displaystyle t（lambda）= cos ^{2}左（{frac {pi l（n_ {o} -n_ {a}）} {lambda}}}}}$

または光周波数に応じて

${displaystyle nu = {frac {}} {2pi}}}$

${displaystyle t（no）= cos ^{2}左（{frac {pi l（n_ {o} -n_ {a}）no} {c}}}。}}$

フリースペクトル領域

${displaystyle delta no}$

フィルターは、2つの最大値間の距離から生じます

${displaystyle delta nu = {frac {c} {l（n_ {o} -n_ {a}）}}}}}$

の総トランスミッション

${displaystyle m}$

連続して接続されたフィルターは、個々のトランスミッションの乗算から生じます

${displaystylet_ {m}}$

：

${displaystyle t_ {tot}（lambda）= prod limits _ {m = 1}^{m} t_ {m}（lambda）}$

隣接する写真では、4つのLyotフィルターが連続して切り替えられました。プレートの厚さ（複製の結晶）は、追加のフィルターごとに半分になりました。

lyotフィルターの波長は通過します

${displaystyle l}$

、結晶の厚さ、そして

${displaystyle n_ {o}}$

また。

${displaystyle n_ {a}}$

、バイプリング材料の通常および並外れたビームの屈折誘導を定義しました。これらのパラメーターが変更された場合、フィルターの通過領域が変更されます。

Lyotフィルターを実行する最も簡単な方法は、Z軸の周りに結晶を回すことです。

${displaystyle l}$

リード。たとえば、それが立方体の形の結晶である場合、それは

${displaystyle l}$

光がサイドエリアに垂直にヒットする場合は最小限です。結晶がZ軸の周りで回転している場合、光はクリスタル内のより大きなルートを通過する必要があり、2つのサブ光線の位相差の変化につながり、したがってフィルターの通過領域を変更します。

角度の周りに結晶を回転させることによって

${displaystyle vartheta}$

X軸の周りでは、伝送の最大変化

${displaystyle lambda _ {m} = {frac {l（n_ {o} -n_ {a}）}}}}}}}}}}}}}}}$

lyot-filters、da

${displaystyle n_ {o}}$

しかし、独立して

${displaystyle n_ {a}}$

応じて

${displaystyle vartheta}$

IS（屈折指数弾薬）。

電気的に変更可能な二血要素（液晶など）を使用すると、「電気的に調整可能なLyotフィルター」が生じます。外部電界のフィールド強度の変動により、電気視力効果を通じて、KDP（二水素リン酸カリウム）などの特別な結晶の屈折率が変化します。これにより、全会一致のLyotフィルターにつながり、調整可能な領域が小さくなります。