Интерференционный фильтр

 

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ФИЛЬТР, содержащий два оптически однородных клина, материалы каждого из которых имеют различную зависимость показателя преломления от длины волны и показатели преломления которых для заданной длины волны одинаковы, о т л и ч а ющ и и с я тем,что,с целью упрощения конструкции,внутренние грани клиньев соприкасаются, а на наружных противоположных гранях нанесены частично пропускащие зеркальные покрытия.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

Э Ф

РЕСПУБЛИК ае 08

А з(50 С 02 В 5/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2795075/18-10 (22) 05.07.79 (46) 23.06.84.Бюл. N9 23 (72) Ю.Г.Козлов и Л.Е.Соловьев (71) ЛГУ им. А.А.Жданова (53) 535.345.67(088.8) (56) 1. Зайдель А.Н.,- Островская Г.В.

Островский Ю.И. Техника и практика спектроскопии. М., "Наука", 1976..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 2777541, кл. G 02 В 5/28, 1979 (прототип). (54) (57) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ФИЛЬТР, содержащий два оптически однородных клина, материалы каждого из которых имеют различную зависимость показателя преломления от длины волны и показатели преломления которых для заданной длины волны одинаковы,о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции, внутренние грани клиньев соприкасаются, а на наружных противоположнык гранях нанесены частично пропускающие зеркальные покрытия.

3099 зоз

Клинья установлены таким образом, что свет от анализируемого источника проходит через прозрачные внешнюю и 40 внутреннюю грани первого клина, затем попадает на полупрозрачную пластину, которая образует две волны — отраженную и пропущенную. Первая из них вторично проходит внутреннюю грань 45 первого клина и после отражения от покрытия внешней грани возвращается на светоделитель. Пропущенная полупро зрачной пластинкой волна проходит в прямом и обратном направлении второй клин, отразившись от покрытия внешней грани второго клина. Обе волны сходятся на светоделителе, и пройдя прозрачные грани клина, интерферируют в направлении наблюдения.

Поскольку клинья на длине волны 30 имеют одинаковые показатели преломления, то интерферирующие фронты после прохождения системы под любым

Изобретение относится к технике спектроскопии и может. быть использовано для определения частотного состава электромагнитного излучения при качественном и количественном спект-. ральном анализе.

Известны многолучевые интерферометры, использующиеся как спектрометры высокой разрешающей способности, 10 например эталон Фабри-Перо (1f .

Частично отражающие зеркала, установленные на пути проходящего через эталон светового пучка, заставляют свет многократно отражаться внутри

f5 эталона. При каждом проходе лишь часть излучения выходит из резонатора, образуя бесконечное множество интерферирующих на выходе фронтов. Таким образом увеличивается эффективная

20 разность хода, которая прямо riponopциональна разрешающей способности.

При наличии сложного спектрального состава анализируемого излучения различные порядки интерференции перекладываются друг с другом, поэтому практически всегда осуществляют дополнительную селекцию частот излучения, скрещивая эталон Фабри- Перо со . спектрографом.

Известно устройство, содержащее

30 два оптически однбродных клина, материалы каждог о из которых имеют различную зависимость показателя преломления от длины волны и показатели преломления которых для заданной длины волны одинаковы. углом будут параллельны друг ppyrv.

Как известно из теории сисама, при идеальной настройке световой поток будет промодулирован полностью при изменении разн6сти хода только на той длине волны, для которой интерферирующие фронты строго параллельны(2) .

Недостатком этого устройства является необходимость введения полупрозрачного зеркала .между гранями клиньев, Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная пель достигается тем, что в устройстве, содержащем два оптически однородных клина, материалы каждого из которых имеют различную зависимость показателя преломления от длины волны и показатели преломления которых для заданной длины волны одинаковы, внутренние грани клиньев соприкасаются, а на наружных противоположных гранях нанесены частично пропускающие зеркальные покрытия.

На чертеже представлена оптическая схема интерференционного фильтра.

Позициями I и 2 обозначены клинья, имеющие одинаковый показатель преломления вблизи исследуемой длины волны, но разные дисперсии показателя преломления, и углы при вер— шинах 11 и A2 . Частично пропускающие зеркальные покрытия показаны прес рывистой линией и обозначены N< и M

При одинаковых углах при вершинах (A)-А2) "а длине BQJIH51 Яо где показатели преломления строго одинаковы, совокупность клиньев образует плоско-параллельную пластинку, и устройство работает как обычный эталон

Фабри- Перо. Близлежащая длина волны испытывает преломление на границе клиньев, поэтому выходящие волновые фронты будут при каждом следующем прохождении наклоняться все больше относительно оси интерферометра (на чертеже— пунктирная линия). Для этих длин волн система аналогична эталону, не настроенному на параллельность зеркал.

Для того, чтобы отфильтровать соседнюю с Яо длину волны Я1, доетатрчно изготовить один из клиньев с таким углом ", чтобы частично пропускающая поверхность стала перпендикулярна преломленному лучу. Разность углов клиньев можно определить по формуле

А>- 2= д=т

Составитель З.Лычкова

Техред Т. Маточка

Корректор В.Синицкая

Редактор Л.Повхан

Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пе делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4369/39

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул, Проектная, 4 з 1099 где Ь q - разность показателей преломления на длине волны

Таким образом, настройку фильтра на ту или иную длину волны можно ocr ществить в достаточно большом диапазо-, не длин волн при любых. материалах клиньев, имеющих различную дисперсию.

Система не требует введения интерференционной модуляции для отделения переменной составляющей от постоянной 10 засветки, так как угловая селекция приводит к тому, что свет всех длин волн, кроме длины волны настройки, не проходит сквозь. расстроенный резонатор.

Требование пересечения дисперсионных кривых показателя преломления много мягче требования пересечения кривых двупрелоиления. В связи с этим, во-первых, расширяется круг материалов, из которых фильтр может быть изготовлен. Во-вторых, практически на любом участке спектра можно подобрать соответствующие материалы.

В связи с этим производство фильтров может быть удешевлено в десятки раэ.