Поляризация СВЧ излучения

Встреча с явлениями поляризации за пределами оптики всегда очень желательна с педагогической точки зрения, так как помогает наглядно увидеть причину воздействия на поляризацию, которая в случае анизотропных кристаллов полностью скрыта от наших органов чувств и проявляется только как следствие той или иной модели внутренней структуры кристалла.

В рассматриваемом случае поляризационными элементами служат бруски дерева. «Оптическая ось» в таких брусках совпадает с осью дерева. Если брусок вырезан так, что волокна лежат в плоскости входной грани (рис. 8.74), то такой брусок для волн СВЧ диапазона является фазовой пластинкой с «оптической осью», лежащей в плоскости входной грани. В зависимости от толщины такая пластинка может быть полуволновой, четвертьволновой или какой-нибудь другой. Если же брусок вырезан перпендикулярно оси дерева, то он воздействует на СВЧ волну как оптически активный кристалл, у которого оптическая ось расположена перпендикулярно входной грани. Такая пластинка вращает азимут линейной поляризации, причем угол поворота зависит от толщины пластинки.

Рис. 8.74. Деревянные «поляризаторы»

Перед тем, как начать демонстрационные опыты с деревянными брусками, следует сказать, а еще лучше – показать, что волноводы и рупорные антенны в генераторе и приемнике работают как поляризаторы с осью пропускания, параллельной короткой стороне волновода. Так что эти волноводы можно устанавливать в скрещенное положение, тогда приемник показывает нулевой сигнал. При параллельном расположении коротких сторон волновода сигнал приемника максимален.

Установив волноводы в скрещенное положение, помещают брусок, вырезанный параллельно «оптической оси», между волноводами и вращают брусок, добиваясь максимального сигнала. Это, очевидно, 45-градусное положение фазовой пластинки, когда она сильнее всего трансформирует входную линейную поляризацию.

При помещении «оптически активного» бруска поворотом волновода-приемника можно определить, на какой угол повернулась поляризация.

Использование деревянных «фазовых пластинок» вряд ли имеет практическое применение, но способствует лучшему пониманию того, что происходит с поляризованным светом в видимом диапазоне.

Дата добавления: 2014-01-04