Deformaciones de haces cilíndricos y cónicos al atravesar una placa plano-paralela de cristal uniaxial

Liliana Inés Perez, Francisco Ezequiel Veiras

Resumen


Una de las herramientas más usadas en la óptica es el trazado de rayos ya que es la herramienta fundamental para el diseño de todo instrumento óptico. En este trabajo se analizan las sucesivas deformaciones que un haz cilíndrico (modelo a primer orden de un haz colimado) y un haz cónico (modelo a primer orden de un haz divergente o convergente), que inciden normalmente sobre una placa planoparalela de cristal uniaxial, sufren a medida que van atravesando las distintas interfaces. Esto se hace siguiendo el camino de cada rayo incidente sobre la primera interfaz. El trazado de rayos para los rayos ordinarios es igual al trazado de rayos en medios isótropos. El trazado de rayos extraordinario, en cambio, presenta más dificultad ya que los rayos no están contenidos en el plano de incidencia y no coinciden con las normales a los frentes de onda. Se analizan también la pérdida de simetría de revolución de los haces y la formación de las sucesivas imágenes.

Palabras clave


Materiales ópticos anisótropos; teoría de formación de imágenes; componentes para óptica integrada

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Referencias


M. C. Simon, "Ray tracing formulas for monoaxial optical components," Appl. Opt. 22, 354-360 (1983)

M. C. Simon and R. M. Echarri, "Ray tracing formulas for monoaxial optical components: vectorial formulation," Appl. Opt. 25, 1935-1939 (1986)

E. Cojocaru, "Direction cosines and vectorial relations for extraordinary-wave propagation in uniaxial media," Appl. Opt. 36, 302-306 (1997)

O. N. Stavroudis, "Ray-tracing formulas for uniaxial crystals," J. Opt. Soc. Am.52, 187-191 (1962)

J. D. Trollinger, R. A. Chipman and D. K. Wilson, “Polarization ray tracing in birefringent media,” Opt. Eng. 30, 461-466 (1991)

Simon, María C., and Karin V. Gottschalk. "Symmetries and asymmetries of the refracted and reflected rays in a uniaxial plane parallel plate." Optik-International Journal for Light and Electron Optics 123.1 (2012): 73-84.

M. C. Simon and K. V. Gottschalk, “Optical path in birefringent media and Fermat’s principle,” Pure and Appl. Opt. Part A (JEOS) 7, 1403-1410 (1998)

M. Avendaño-Alejo and M. Rosete-Aguilar, "Optical path difference in a plane-parallel uniaxial plate," J. Opt. Soc. Am. A 23, 926-932 (2006)

M. C. Simon, M. T. Garea, “Plane parallel birefringent plates as polarization interferometers,” Optik 87, 95-102 (1991)

M. T. Garea and M. C. Duplaá, “Plane parallel biaxial plates as polarization interferometers,” Optik 117, 321-328 (2006)

F. E. Veiras, “Errores de Primer Orden En Láminas Retardadoras a Frecuencias Ópticas”. Tesis de grado en Ingeniería Electrónica. (2008) Facultad de Ingeniería UBA.

Veiras, Francisco E., Liliana I. Perez, and María T. Garea. "Phase shift formulas in uniaxial media: an application to waveplates." Applied Optics 49.15 (2010): 2769-2777.

Uribe-Patarroyo, N., et al. "Space-qualified liquid-crystal variable retarders for wide-field-of-view coronagraphs." Solar Physics and Space Weather Instrumentation IV. Vol. 8148. International Society for Optics and Photonics, 2011.

Thorman, A., et al. "A photoelastic-modulator-based motional Stark effect polarimeter for ITER that is insensitive to polarized broadband background reflections." Review of Scientific Instruments 87.7 (2016): 073504.

Samuell, C. M., et al. "Absolute calibration of Doppler coherence imaging velocity images." Journal of Instrumentation 12.08 (2017): C08016.

Veiras, Francisco E., María T. Garea, and Liliana I. Perez. "Wide angle conoscopic interference patterns in uniaxial crystals." Applied optics 51.15 (2012): 3081-3090.

Riobó, Lucas M., et al. "Interferómetro de polarización para la caracterización mecánica de dispositivos piezoeléctricos." Biennial Congress of Argentina (ARGENCON), 2014 IEEE. IEEE, 2014.

Veiras, Francisco Ezequiel, et al. "Birefringent phase demodulator: application to wave plate characterization." Applied optics 54.9 (2015): 2326-2333.

Veiras, F. E., M. T. Garea, and L. I. Perez. "A birefringent polarization modulator: Application to phase measurement in conoscopic interference patterns." Review of Scientific Instruments 87.4 (2016): 043113.

M. C. Simon and K. V. Gottschalk, “Waves and rays in uniaxial birefringent crystals,” Optik 118, 457-470 (2007)

M. C. Simon, “Image formation through monoaxial plane parallel plates,” Appl. Opt. 27, 4176-4182 (1988)

Simon, María C., Liliana I. Perez, and Francisco E. Veiras. "Parallel beams and fans of rays in uniaxial crystals." AIP Conference Proceedings. Vol. 992. No. 1. AIP, 2008.




DOI: https://doi.org/10.37537/rev.elektron.2.1.39.2018

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