Сканирующий интерферометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптических приборах, в частности в Фурье-спектрометрах видимого и ближнего ИК-диапазонов. Цель изобретения - увеличение разрешающей способности достигается за счет увеличения максимальной сканируемой разности хода пучков в ветвях интерферометра. Пучок света делится светоделителем 1, формируя две ветви интерферометра. Пучки света, пройдя через соответствующие плоскопараллельные пластинки 3 и 4, установленные под углом α друг к другу на вращающемся основании 5, отражаются плоским отражателем 2 и по тому же пути возвращаются на светоделитель 1. Фотоприемник 6 регистрирует сигнал, получаемый в результате интерференции двух пучков. Сканирование разности хода осуществляется путем вращения основания 5. Угол α между пластинками 3 и 4 выбирается, исходя их параметров пластинок (толщины L и показателя преломления H), заданной максимальной разности хода Δ и заданного диапазона изменения углов Θ падения лучей на пластинки с помощью выражения Α = Δ/ L (1-1/H)Θ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 В 9/02

И "ЕСЯЗНАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4338280/24-23 (22) 07. 12.87 (46) 23. 11.89. Бюл. У 43 (71) Институт радиотехники и электроники AH СССР (72) A.Ì. Мамедов и А.А. Соколовский (53) 531.71 (088.8) (56) Заявка Франции и 2447537, кл. G 01 В 9/02, 1980. (54) СКАНИРУЮЩИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптических приборах, в частности в Фурье-спектрометрах видимого и ближнего ИК-диапазонов. Цель изобретения — увеличение разрешающей способности достигается за счет увеличения максимальной сканирующей разности хода пучков в ветвях интерферометра. Пучок света делится светоде„„SU„„1523906 А 1

2 лителем 1, формируя две ветви интерферометра. Пучки света, пройдя через соответствующие плоскопараллельные пластины 3 и 4, установленные под углом М друг к другу на вращающемся основании 5, отражаются плоским отражателем 2 и по тому же пути возвращаются на светоделитель 1. Фотоприемник 6 регистрирует сигнал, получаемый в результате интерференции двух пучков. Сканирование разности хода осуществляется путем вращения основания 5. Угол о(.между пластинами 3 и 4 выбирается исходя иэ параметров пластин (толщины 1 и показателя преломления h), заданной максимальной разности хода и заданного диапазона изменения углов 8 падения лучей на пластины с помощью выражения = Ь/1(1-1/и) 6 . 1 ил.

1523906 где — заданная разность хода лучей интерферометра; 25

1 — толщина пластин; и — показатели преломления материала пластин; — заданное максимальное значе. ние угла поворота пластин.

Интерферометр работает следующим образом.

Световой пучок от источника падает на светоделитель 1 и делится на два параллельных пучка. Оба пучка проходят через узел сканирования, состоящий их плоскопараллельных пластин 3 и 4, установленных под углом о(одна к другой на вращающемся основании 5. Световой пучок, падающий на 40 плоскопараллельную пластину (например, 3) под углом 6, приобретает разность хода Ь(8) (по сравнению с 9 О), определяемую выражением

»<е> - i 5 » — ...е — <.->>), где 1 - толщина пластины;

n - показатель преломления материала пластины;

6 - угол падения луча на пластину.

При малых углах падения (8 (0,5 рад) это выражение преобразуется к виду

Ь(8) = — (1 — -) 62

1 1

2 п

55 д>тя того, чтобы обеспечивалось сканирование разности хода по лиИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в оптических приборах, в частности в Фурье-спектрометрах видимого и ближнего ИК-диапазонов.

Целью изобретения является увеличение разрешающей способности.

На чертеже представлена схема ска иирующего интерферометра. 10

Интерферометр состоит иэ источника ,света (не показан), светоделителя 1, плоского отражателя 2, плоскопараллельных пластин 3 и 4, установленных под углом o(одна к другой на ос новании 5, установленном с воэможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости распространения лучей, и фотоприемника 6, а угол О{ .определен из соотношения

Ь

1(1 — -) и нейному закону, во вторую ветвь ин-терферометра введена вторая плоскопараллельная пластина (например, 4) которая повернута по отношению к первой на угол е(. При этом результирующая разность хода определяется как разность Ь(9 ) — 5(6 ), где 8 „8< углы падения лучей на пластины 3 и 4 в первой и второй ветвях соответственно. Причем 6< = 9 + с(. Тогда разность хода лучей в ветвях интерферог метра определяется выражением () Ф -(1 - -) о (2 0 -с(), 1 1

Из этого выражения определяется угол с(между плоскопараллельными пластинами в зависимости от заданных параметров толщины и показателя преломления пластинок 1 и и соответственно, максимальной разности хода и заданного диапазона изменения углов 9 падения

4

1(1 — -) 8 и

Сканирова>п:. разности хода осуществляется путем вращения основания 5.

Формула изобретения

Сканирующий интерферометр, содержащий последовательно установленные источник света, светоделит ель, отражатель и фотоприемник, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, он снабжен основанием, установленным с возможностью вращения вокруг своей оси, перпендикулярной плоскости распространения лучей, и двумя идентичными плоскопараллельнымн пластинами, установленными под углом (,одна к к другой так, что каждая пластина размещена в одной из ветвей интерферометра, а угол p(определен из соотношения

Л о(1

1(1 — -) 6 и где Л - заданная разность хода лучей интерферометра;

1 — толщина пластин;

n — - показатель преломления материала пластин;

8 — заданное максимальное значение угла поворота пластин.