| Предисловие | 5
|
| Глава I Методы описания поляризованных оптических полей | 6
|
| 1.1. Поляризационные параметры флуктуирующего оптического излучения | 6
|
| 1.2. Статистическая интерпретация частично поляризованного излучения | 10
|
| 1.3. Распространение оптического излучения в анизотропной среде | 13
|
| 1.4. Распространение оптического излучения в неоднородной среде | 20
|
| Глава II Приборы для поляриметрических исследований | 22
|
| 2.1. Оптические анализаторы поляризации | 22
|
| 2.2. Фазосдвигатели | 43
|
| 2.3. Оптические схемы устройств измерения вектора Стокса | 53
|
| 2.4. Стокс-поляриметрический модуль на кристаллах ДКДР | 64
|
| Глава III Автоматизированные устройства интегральной поляриметрии | 70
|
| 3.1. Методика поляризационных измерений | 70
|
| 3.2. Стокс-поляриметр | 74
|
| 3.3. Стокс–поляриметр с акустооптическим разделением каналов | 76
|
| 3.4. Стокс-эллипсометр | 78
|
| Глава IV Автоматизированные устройства панорамной поляриметрии | 82
|
| 4.1. Принцип модульного построения видеополяриметров | 82
|
| 4.2. Способ измерения поляризационных параметров флуктуирующих оптических полей | 83
|
| 4.3. Видеополяриметры | 89
|
| 4.4. Стокс-поляриметр с использованием ПЗС | 101
|
| 4.5. Стокс-поляриметр со сканирующим приёмником изображения | 105
|
| Глава V Поляризационно-оптические методы и приборы для измерения магнитных полей | 109
|
| 5.1. Теоретические основы методов измерения магнитных полей | 109
|
| 5.2. Методы измерения магнитных полей | 114
|
| 5.3. Устройства для измерения магнитных полей | 115
|
| Глава VI Устройства для калибровки стокс-поляриметров | 120
|
| 6.1. Стокс-калибратор I | 120
|
| 6.2. Стокс-калибратор II | 123
|
| 6.3. Универсальные поляризационные осветители | 125
|
| Глава VII Эксплуатационные характеристики устройств поляриметрии | 129
|
| 7.1. Выбор режима работы фотоэлектронных умножителей | 129
|
| 7.2. Фотоприёмники ПЗС | 134
|
| 7.3. Разрешающая способность и чувствительность устройств панорамной фотометрии | 137
|
| 7.4. Ошибки измерения параметров поляризации | 139
|
| Глава VIII Использование компьютеров при проведении поляриметрических исследований | 142
|
| 8.1. Определение параметров Стокса | 142
|
| 8.2. Определение распределений параметров Стокса | 143
|
| 8.3. Определение параметров вектора Стокса методом наименьших квадратов | 147
|
| 8.4. Моделирование работы поляриметрических устройств | 149
|
| Глава IX Проблемы исследования флуктуаций поляризации оптического излучения космических объектов | 154
|
| 9.1. Анализ причин возникновения и изменения состояния поляризации | 154
|
| 9.2. Поляризационные исследования в астрофизике | 158
|
| Заключение | 192
|
| Библиография | 193
|
| Приложения I. Исторические сведения о развитии поляриметрии | 211
|
| II. Наиболее часто употребляемые матрицы Мюллера | 215
|
| III. Функции Бесселя | 217
|
| IV. Соотношения между единицами измерения степени поляризации | 219
|
| V. Показатели преломления и коэффициенты поглощения для СаСО3 | 220
|
| VI. Электрооптические и оптические свойства кристаллов класса 42m | 223
|
| VII. Метод наименьших квадратов | 224
|
Для настоящего времени характерен высокий темп развития
и совершенствования автоматизированных методов и устройств
оптической астрополяриметрии. Этому, в значительной степени,
способствуют различные технические достижения, и, прежде всего,
развитие оптоэлектроники, а также возможность использования
в практике измерений современных быстродействующих персональных
компьютеров. Широкая модернизация астрополяриметрии вызвана
возрастающей необходимостью исследования самых разнообразных
по своей природе астрономических объектов, поляризационные
параметры оптического излучения от которых характеризуются
пространственно-временной нестабильностью. При этом, особенно
актуальна разработка новых методов и устройств панорамной
астрополяриметрии, с помощью которых возможно выделять
и визуализировать результаты исследований оптических полей
протяженных объектов с флуктуирующей поляризацией.
Использование таких методов и устройств позволяет перейти
от измерения локальных или интегральных поляризационных
характеристик исследуемых объектов к измерению непрерывных
распределений поляризации, установить корреляции между их
различными оптическими характеристиками и, таким образом,
получить обширную информацию о структурных особенностях объектов
излучения, о свойствах взаимодействующих с излучением среды
и изменениях, происходящих с ними в реальном масштабе времени.
В большом количестве публикаций, посвященных
астрополяриметрическим исследованиям, часто приводятся
полученные научные результаты и их теоретическая интерпретация
без описания используемых новых методов и основанных на них
поляриметрических приборов. Существует всего несколько изданий,
в которых были бы достаточно полно рассмотрены задачи и проблемы
современной астрополяриметрии. В связи с этим, целью
предлагаемой монографии является попытка автора восполнить
существующий пробел. При ее создании были использованы
многочисленные материалы отечественных и зарубежных публикаций,
статьи и описания изобретений, в разработке которых автор
принимал участие.
Книга состоит из девяти глав, она написана так, чтобы ее
читатель имел возможность получить наиболее полное представление
о различных аспектах современной астрополяриметрии. При этом,
в восьми из них описаны современные методы и устройства
используемые в астрополяриметрии, в девятой -- обзорной,
рассмотрены проблемы исследования флуктуаций поляризации
оптического излучения различных космических объектов. Автор
надеется, что книга заинтересует астрономов-исследователей,
научных работников и инженеров-оптиков, прямо или косвенно
связанных с разработкой новых поляриметрических методов
и приборов и будет полезна для студентов и аспирантов
астрономических отделений и оптико-механических факультетов
ВУЗов.
Автор весьма признателен своим коллегам по совместной работе
В.Б.Быстранову, А.Д.Овчинникову за обсуждение содержания
издания, разработку отдельных поляриметрических устройств,
и особенно главному научному сотруднику ИКИ РАН, доктору физико-математических наук Л.В.Ксанфомалити за полезные замечания
по тексту и поддержку при написании монографии.
Шутов Альберт Михайлович
Доктор технических наук, автор многих изобретений, патентов и статей. Область научных интересов — методы и приборы для исследования космических объектов с изменяющейся поляризацией оптического излучения. Работал преподавателем на кафедре квантовой и прикладной физики Нижегородского технического университета. В настоящее время — профессор кафедры астрономии и истории естествознания Нижегородского педагогического университета.
