Спосіб визначення електродинамічних характеристик одновимірних дротяних решіток

Спосіб визначення електродинамічних характеристик одновимірних дротяних решіток, що включає вимірювання потужності лінійно поляризованого лазерного випромінювання, що пройшло крізь вимірювану решітку, яку використовують як вивідне дзеркало лазера при його роботі в динамічному режимі, і поворот досліджуваної решітки до отримання еліптично поляризованого вихідного лазерного випромінювання з двома рівними компонентами, один з яких паралельний, а інший перпендикулярний дротам решітки, який відрізняється тим, що шляхом повороту досліджуваної решітки навколо осі визначають кут, при якому обидві згадані компоненти є рівними, і при цьому куті додатково визначають фазовий зсув досліджуваної решітки за формулою: Винахід відноситься до фізики і техніки міліметрового, субміліметрового і інфрачервоного діапазонів, а саме, до поляризуючих елементів, і може бути використаний при розробці різних поляризуючих елементів. Електромагнітне випромінювання кругової поляризації знаходить широке застосування в експериментальній фізиці, радіолокації, антенній техніці та інше. Математичні методи подання поляризації електромагнітних хвиль викладені в монографії [Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов / М.: Сов. Радио. 1966. 440с.] Розглянуті також питання дифракції і розсіяння електромагнітних хвиль на різних тілах у тому числі і на поляризаційних решітках. В міліметровому діапазоні відомий спосіб дослідження поляризації хвилі, що пройшла крізь решітку [Слюсарский В.А. ЖТФ.- 35, в. 11.- 1965.C. 1984-1988]. Суть способу полягає в аналізі випромінювання, що пройшло крізь решітку, при перпендикулярному до площини решітки падінні лінійно поляризованої плоскої електромагнітної хвилі. Сигнал, що пройшов крізь решітку буде містити два ортогональних лінійно поляризованих компоненти (Е-поляризація і Н-поляризація). Визначалася еліптичність випромінювання, що пройшло, з подальшим визначенням фазового зсуву, який з'явився між Е- і Н- поляризованими компонентами у полі, що пройшло. Недоліком цього способу є, в першу чергу, трудність визначення впливу крайових ефектів на дифракційні властивості решітки. Крім того, необхідно знайти співвідношення між шириною діаграми спрямованості опромінюючого пристрою і розмірами решітки, усунути паразитні відбиття і паразитні зв'язки між передавальною і приймальною антенами та інше. Інший відомий спосіб [Горшунов Б.П., Лебедев С.П., Масалов С.А. ЖТФ.- 54, в.4.- 1984.- С.825827] також полягає в аналізі випромінювання, що пройшло крізь решітку. При цьому також проводилося вимірювання коефіцієнта еліптичності хвилі, що пройшла (співвідношення квадратів амплітуд малої і великої півосей еліпса поляризації хвилі, що пройшла). Основною вимогою цього способу є arcCos A2 2 2 A1 2 A1 , де А1 і А2 - величини малої і великої півосей еліпса відповідно. (19) UA (11) 76285 (13) C2 A2 2 3 76285 4 повна прозорість решітки, що досліджується, як лазера, що дозволяє реалізувати запропонований для Н-поляризації, так і для Е-поляризації, що спосіб визначення електродинамічних характеридосягається лише при суворо фіксованих парастик одновимірних дротяних решіток. метрах заповненні решітки (S=0,4) і Суть способу полягає у вимірюванні залежності вихідної лазерної потужності від кута співвідношенні між довжиною хвилі і періодом між дротами вихідної решітки і напрямом елекрешітки ℓ(ℓ ). Необхідно відзначити, що в цьому тричного вектора лінійно поляризованого способі необхідно забезпечити рівність двох ортовипромінювання, яке падає на решітку, для двох гонально поляризованих компонент, що пройшли. складових, що поляризовані паралельно та перОсновним недоліком цього способу є його пендикулярно дротам решітки. З цих залежностей неприйнятність для визначення фазового зсуву визначають кут, при якому обидва компоненти густоперіодичних решіток. рівні і при цьому куті знімають азимутальну Найближчим по технічній суті аналогом (прозалежність вихідного лазерного випромінювання. тотипом) до винаходу, що пропонується, є спосіб При цьому випромінювання буде еліптично полявизначення коефіцієнта пропускання одновимірних ризованим. Виміряють амплітуди малої і великої дротяних решіток, заснований на використанні півосей еліпса, а фазовий зсув обчислюють із досліджуваної решітки як вивідного дзеркала ласпіввідношення: зера [А.С. №1766154 МПК5 G01J 5/02, 1992.]. При 2 цьому резонатор лазера влаштований таким чиA 2 A1 2 . arcCos 2 ном, що напрямок вектора внутрішньолазерного 2 A 2 A1 лінійно поляризованого випромінювання може Лазер, на якому реалізований даний спосіб, регулюватися в широких межах по відношенню до містить дзеркало 1, яке виконане у вигляді дротів решітки, що досліджується. При цьому доодновимірної дротяної решітки, і дзеркало 2 у магаються рівності двох ортогонально поляризовигляді двогранного дзеркала з 90-градусним куваних компонент випромінювання, що пройшло том між гранями. В цьому пристрої крізь решітку, один з яких паралельний дротам використовується відома властивість двогранного решітки, а другий - перпендикулярний. Далі, ви90-градусного дзеркала 2 - змінювати азимут значаючи кут між напрямом вектора поляризації поляризації відбитої від нього хвилі на кут , де внутрішньолазерного випромінювання та дротами /2- азимут поляризації хвилі, яка падає на 90решітки, обчислюють коефіцієнт пропускання градусне двогранне дзеркало 2. Дзеркала 1 і 2 решітки недоліком цього способу є відсутність встановлюють так, щоб між напрямом ребра двооперацій, що дозволяють визначити фазовий зсув гранного дзеркала 2 і напрямом дротів решітки 1 досліджуваної решітки. В основу винаходу, що пропонується, поставбув деякий кут /2. Спочатку для зручності розглялена задача - розширення функціональних можнемо випромінювання, що відбивається від ливостей способу шляхом забезпечення визнарешітки 1. Це випромінювання, що має чення не тільки коефіцієнта пропускання, а також поляризацію паралельну дротам решітки 1, прохофазового зсуву досліджуваної решітки. дить через активне середовище 3, посилюється і Поставлена задача вирішується тим, що у падає на двогранне дзеркало 2. Напрям вектора способі визначення електродинамічних характериполяризації цього випромінювання складає кут /2 стик одновимірних дротяних решіток, що включає з напрямом ребра двогранного дзеркала 2. При вимірювання потужності лінійно поляризованого цьому напрям вектора поляризації лазерного випромінювання, що пройшло крізь випромінювання, що відбилося від двогранного вимірювану решітку, яку використовують як дзеркала 2, завдяки властивостям двогранного вивідне дзеркало лазера при його роботі в дзеркала 2, складає кут по відношенню до падинамічному режимі, і поворот досліджуваної даючого. решітки до отримання еліптично поляризованого Таким чином, випромінювання, пройшовши вихідного лазерного випромінювання з двома цикл посилення в лазері, знов потрапляє на рівними компонентами, один з яких паралельний, решітку 1, причому напрям вектора поляризації а інший перпендикулярний дротам решітки, згідно цього випромінювання складає кут з напрямом винаходу виміряють величини великої і малої дротів решітки 1. Далі, завдяки лінійно поляризуюпівосей еліпса поляризації і визначають фазовий чим властивостям решітки, на виході лазера зсув