Тема: Нужно подобрать двухмодовый лазер He-Ne.

[Gall]

Насколько я понял для получения круговой поляризации необходима четвертьволновая пластинка
 как эта вещь называется на английском  на ebay ее можно купить ?

Название переводится дословно: "quarter wave plate". Иногда называется просто "waveplate", но тут надо разбираться, не полуволновая ли.

Должна быть под 633 нм (гелий-неон). Еще часто под 1064 встречаются. Иногда это не указано, но известно, где работала. Если на красном - подойдет.

Какая-то четвертьволновая пластинка под красный есть в приводах DVD, но она там очень маленькая и неудобная. Я даже не помню, удавалось ли мне ее достать, не сломав.

[Gall]

Все Гаряев признался что у него за лазер
на 21 минуте

А в статьях он совсем другое писал. Свистит мужик. Ему потому никто и не верит. (Ну еще потому, что несколько лет назад ему предложили публично продемонстрировать эффект, а он сбежал).

[donavi]

в общем начал дербанить dvd в поисках четвертьволновой пластинки 

[donavi]

И сразу куча вопросов появилось


DVD rom
1 - линза, насыщенный синий под углом насыщенный фиолетовый (Что это за линза?)
2 - так и не понял что за форма но внутри дырка
3 - четвертьволновая пластинка ? при смене угла падения света меняется с золотистого на светло фиолетовый
4 - диэлектрическое зеркало при смене угла падения света меняется с медного на светло синий
5 - диэлектрическое зеркало при смене угла падения света меняется с медного на светло синий
6 - линза, при смене угла падения света меняется с золотистого на светло фиолетовый

-----------------------------------------------------------------------------------------------


DVD RW
1 - лазер 200mv
2 - лазер
3 - четвертьволновая пластинка ? при смене угла падения света меняется с золотистого на светло фиолетовый светло синий
4 - при смене угла падения света меняется с белого на светло зеленый
5 - дилительный кубик
6 - диэлектрическое зеркало при смене угла падения света меняется с медного на светло синий
7- линза,  при смене угла падения света меняется с белого на синий
8- четвертьволновая пластинка ? при смене угла падения света меняется с золотистого на светло фиолетовый светло синий
9- линза фокусировки луча
10- диэлектрическое зеркало при смене угла падения света меняется с медного на светло синий

вопросы:
в DVD rom
1 - это что за линза ?
3 - Это четвертьволновая пластинка ?
---
в DVD RW
3 - это четвертьволновая пластинка ? имеет форму скошенного квадрата, при смене угла падения света меняется с золотистого на светло фиолетовый светло синий
8- это четвертьволновая пластинка ? имеет форму скошенного квадрата, при смене угла падения света меняется с золотистого на светло фиолетовый светло синий
4 - при смене угла падения света меняется с белого на светло зеленый  что ЭТО?

[Gall]

DVD-ROM:

1 - обычная линза с просветляющим покрытием. В типичном приводе две линзы: одна снаружи с фокусным расстоянием около 3 мм, другая в глубине с фокусным расстоянием около 3 см.

Зеркала для отражения под 45 градусов, глухие. Точнее можно убедиться с помощью лазерной указки - посмотреть, как отражает и пропускает ли.

2 - не могу опознать, может быть просто крепежный элемент.

3 вполне может оказаться четвертьволновой пластинкой. Проверить это можно, засунув ее между скрещенными поляроидами (отодрать поляроидную пленку от старых ЖК-экранов). Скрещенные поляроиды в норме не пропускают свет (точнее, пропускают темно-синий), а волновая пластинка между ними сразу создает прозрачность и цветную окраску. Но осторожно - похожий эффект дают многие пластики, не предназначенные для оптики (иногда даже упаковочный целлофан). У них тоже есть двупреломление, а от *-волновой пластинки их отличает непонятно какая толщина. (В принципе, точно подогнав толщину такого пластика, можно было бы сделать из него четвертьволновку, но это даже в заводских условиях непросто).

Лазер заверните в фольгу сразу, эти лазеры страшно боятся статического электричества.

DVD-RW:

1 - красный лазер. 2 - инфракрасный лазер. Оба примерно одинаковой мощности.
3 - скорее всего дифрешетка, но может оказаться и четвертьволновкой.
4 тоже может оказаться четвертьволновкой.

Проверять дальше можно так. Возьмите обычную лазерную указку и посветите на элементы. Зеркала и линзы опознаются легко. Дифрешетка будет троить луч. Четвертьволновая пластинка никак особо себя не проявит. Методом исключения опознаете. Потом проверите.

На будущее - обязательно имейте под рукой любую надежную и прочную красную лазерную указку мощностью около 1 мВт. (Мощнее не надо - неудобно смотреть). Это необходимый инструмент для проверки оптики и для опознания неизвестных деталей. Опознать деталь иногда бывает очень трудно: все, что не линза - "непонятное стеклышко". Иногда и диэлектрическое зеркало от прозрачного стекла отличить бывает трудно. Самый надежный способ тут - заставить деталь работать и посмотреть, что получится.

[Gall]

Еще в приводе может быть и цилиндрическая линза для коррекции аберраций лазера.

[donavi]

протестил я все пластинки вот что получилось



3 из двд ром Свет не пропускает



3 из двд ром, а вот лазерный луч часть отклоняет в сторону





из двд рв  3 и 8 оказались четвертьволновой пластинкой



3 и 8 не отклоняет лучей просто все пропускает

[Gall]

То, что отклоняет луч, может быть призмой, но скорее всего это цилиндрическая линза. Она нужна для коррекции формы луча - из эллипса делает круг. Точнее можно определить, если внимательно посмотреть на направление отклонения и на форму пятна. Призма отклоняет всегда в одну сторону, а линза - в зависимости от того, на какое именно место луч попадает.

Итак, четвертьволновки ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО найдены. Теперь надо убедиться окончательно - проверить влияние на поляризацию. Красная лазерная указка всегда линейно поляризована (направление поляризации связано с формой кристалла, он плоский; луч обычно не совсем круглый, это тоже из-за формы кристалла, и поляризация будет, если мне память не изменяет, как раз поперек пятна. (Может ошибаюсь, может вдоль, но точно по пятну). Можно по отражению от стекла под углом Брюстера понять или по поляроиду.

Так вот, если поляроидом (или стеклом под углом Брюстера) полностью погасить луч, то после четвертьволновой пластинки (между лазером и поляроидом) он станет циркулярно поляризованным и снова будет виден. Причем это будет зависеть от положения пластинки - если ее крутить, эффект будет то появляться, то исчезать.

Полуволновую пластинку от четвертьволновой отличить можно так. Если луч пустить через поляроид не на минимум, а на МАКСИМУМ пропускания, то полуволновая пластинка сможет при определенном положении погасить его, а четвертьволновая - нет. По-прежнему пластинка до поляроида.

Добро пожаловать в мир когерентной оптики Сейчас я бы советовал всеми возможными способами изучить (в теории и на практике) свойства лазерных лучей, их оптику, научиться с ними работать и не ошибаться. Это развяжет руки Буду рад ответить и на любые теоретические вопросы по оптике.

[donavi]

Не уверен что все правильно понял но вот что получилось.

проверка четвертьволновой пластинки

правильно ли я понял что полуволновая пластинка будет вести себя так?

проверка полироида

[donavi]

Пластинка из DVD RW  3  дает интересный эффект, между двумя поляроидами пропускает луч и умножает лучи в три ряда
или без поляроидов умножает лучи в три ряда.




и еще интересная пластинка которая между двумя поляроидами  луч не проходит но зато без поляроидов лучи в одну линию умножает

[Gall]

правильно ли я понял что полуволновая пластинка будет вести себя так?

Приблизительно. Впрочем, четвертьволновая - тоже. Все зависит от расположения поляроида.

Если поляроид без пластинки пропускает 100% света, то с полуволновой пластинкой он пропускает от 0 до 100%, а с четвертьволновой - от 50% до 100% в зависимости от положения пластинки.

Если поляроид без пластинки не пропускает свет вообще, то с полуволновой пластинкой он пропускает, опять же, от 0 до 100%, а с четвертьволновой - от 0 до 50% света. Причем при определенном положении четвертьволновой пластинки поляроид можно крутить сколько угодно - интенсивность света не будет меняться. (Это и есть круговая поляризация).

Но "на глаз" практически невозможно отличить 50% от 100%. А вот отличить 0 от чего-либо еще - очень легко. Поэтому нужно проверять именно ситуацию с нулевым пропусканием, ее не спутаешь ни с чем.

Физика явлений. Лазер поляризован линейно. Полуволновая пластинка поворачивает поляризацию, но оставляет ее линейной. Четвертьволновая - либо ничего не меняет, либо превращает поляризацию в эллиптическую, либо в круговую. Поляроид в зависимости от положения может либо полностью гасить линейно поляризованный луч, либо полностью пропускать, либо что-то среднее. А вот с круговой поляризацией он поведет себя как с неполяризованным светом - половину пропустит (и превратит в линейную поляризацию), вторую половину погасит, независимо от положения. С эллиптической будет что-то среднее между круговой и линейной.

Отсюда следует еще один способ различить пластинки. Для четвертьволновки есть такое положение, при котором поляроид при любом положении будет пропускать половину света. Для полуволновки такого положения нету - при любом положении пластинки поляроидом можно погасить луч. От просто стеклышка отличие: поворотм стеклышка (не трогая поляроид) луч обратно зажечь нельзя, а *-волновой пластинкой - можно.

[Gall]

Пластинка из DVD RW  3  дает интересный эффект, между двумя поляроидами пропускает луч и умножает лучи в три ряда
или без поляроидов умножает лучи в три ряда.

(Ссылка на вложение)


и еще интересная пластинка которая между двумя поляроидами  луч не проходит но зато без поляроидов лучи в одну линию умножает

(Ссылка на вложение)

И то и другое - дифракционные решетки. Сами по себе, без поляроидов они во-первых раскладывают луч в спектр, а во-вторых периодически повторяют его. Луч лазера в спектр почти не разлагается, поэтому его спектр - одна точка. Обычная дифрешетка дает повторения в одну линию, но можно сделать решетку с линиями крест-накрест (по сути, две решетки в одной), и она будет давать квадратную сеточку. Уравнение дифракции d sin тэта = n лямбда, см. учебник физики за 11 класс. Количество лучей ограничено чисто геометрически - сколько влезет в половину пространства, столько и будет.

Сама по себе дифрешетка вообще никак не должна реагировать на поляроиды. (Ну, то есть, поляроиды сами по себе, решетка сама по себе). Но может оказаться, что решетка сделана прямо на *-волновой пластинке - для экономии! (Я такого не встречал, но я давно не разбирал DVD, может что-то новое появилось...) В этом ничего страшного нет, просто надо будет диафрагмой отсечь лишние лучи. Или наоборот, придумать пользу от них Например, их очень удобно направлять на детектор-фотодиод.

Дифракционная решетка в DVD-приводе используется просто для того, чтобы утроить (или удевятерить) луч. Центральный луч идет на питу диска и считывает информацию, а боковые идут на промежутки между дорожками и используются для определения положения головки. А вообще применений у дифрешетки тысячи. Кстати, кусочек DVD-R-диска (расслоить бритвой и спиртом отмыть от красителя и зеркального слоя) - прекрасная дифрешетка. К сожалению, не прямая, дугой, но спектроскоп или спектрометр из нее сделать можно.

Хочу предупредить: дифракционная решетка - обычно очень тонкий слой на поверхности стекла, очень нежный. Повредить его очень легко. Обращайтесь осторожно. (Хотя оптика вообще вещь очень нежная...)

[donavi]

Если поляроид без пластинки пропускает 100% света, то с полуволновой пластинкой он пропускает от 0 до 100%, а с четвертьволновой - от 50% до 100% в зависимости от положения пластинки.

ну да все правильно при вращении пластинки луч перекрывается примерно на 50%

схема> лазер> пластинка> поляроид || вращение пластинки


 
на фото это конечно трудно различить но на глаз сразу видно что сила луча теряется при вращении пластинки а точнее когда она становится в определенный угол
сила луча до 0 не падает и даже до 10% не падает

в общем по всем признакам можно говорить что это четвертьволновая пластинка

[Gall]

Да. Главный признак тут - она от DVD-привода и похожа на четвертьволновую пластинку. Была бы откуда-то еще - я бы еще на десять раз перепроверил разными способами. (Я иногда покупаю наборы случайных оптических деталей на eBay, и не всегда удается все достоверно опознать; например, "стеклышко" может быть зеркалом под непонятно какую длину волны, а может быть *-волновой пластинкой или светофильтром). Полную уверенность дает именно знание исходного предназначения детали.

При круговой поляризации свет перестанет меняться от поляроида. Если чуть-чуть меняется, значит поляризация чуть-чуть эллиптическая. Ровно круговой можно добиться точной настройкой положения пластинки. Тут лучше смотреть по фотодиоду (подойдет почти любой, лишь бы большой; я успешно использовал ФДК-155). Удобнее всего подключать его к стрелочному микроамперметру. Глазом смотреть бесполезно, глаз на красном свете в темной комнате может СОВЕРШЕННО не видеть отличия яркости в 2-3 раза!!! Плавали, знаем... Если есть возможность, найдите ФД-7К (он дорогой) и/или редкую микросхему OPT101P. Полезны в хозяйстве, но необязательны.

Отличить левую круговую поляризацию от правой круговой значительно сложнее. В принципе, можно вообще с ними не мучаться, а попробовать обе. (У пластинки будет четыре положения, когда она дает круговую поляризацию - два левых и два правых; поворот на 180 градусов дает ту же поляризацию). Либо можно попробовать найти ось пластинки и понять, какое направление поляризации выставлено. Либо - сделать поляриметрию сахарного сиропа, там в основном левый изомер.

Студенческая лабораторка по теме:
http://rfe.by/media/kafedry/kaf8/publications/optics/praktika/praktikum1/optika-praktikum-part2.7.pdf

[donavi]

интересный я фото диод нашел на ebay
http://www.ebay.com/itm/HAMAMATSU-S2386-8K-Si-photo-diode-Visible-to-IR-sensitivity-TO-8-5-8mm-sensors-/280897111706?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4166c5c69a

а этот подойдет для экспериментов ? его чувствительность от 500 to 1000nM
http://www.ebay.com/itm/BPW34-High-Speed-Photo-Diode-Photodiode-x-Qty-1-NEW-/110958734058?pt=UK_BOI_Electrical_Components_Supplies_ET&hash=item19d5a7eaea