Интерферометр

 

Изобретение относится к области спектрального анализа. Интерферометр содержит оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и фотодетектор, выполненный в виде периодической решетчатой структуры с тонким, частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов упомянутой решетчатой структуры на прозрачную пластинку. Интерферометр дополнительно снабжен второй периодической решетчатой структурой с тонким, частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов с таким же периодом, как у первой решетчатой структуры, при этом вторая периодическая решетчатая структура размещена в плоскости первой периодической решетчатой структуры на той же прозрачной пластинке, а штрихи второй периодической решетчатой структуры расположены параллельно штрихам первой периодической решетчатой структуры со смещением на половину периода. Технический результат: существенное повышение точности измерений при измерении постоянной составляющей анализируемого излучения за счет учета фонового излучения 1 ил.

Изобретение относится к области спектрального анализа и может быть использовано при спектральном анализе светового излучения.

Одним из классических устройств, используемым для спектрального анализа, является интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающие зеркала, светоделительную пластину, фотодетектор и спектроанализатор [Мерц Л. Интегральные преобразования в оптике. М.: Мир, 1969, с.80-83].

К недостаткам данного интерферометра можно отнести его большую дисперсию, что существенно сужает рабочий диапазон измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и фотодетектор, выполненный в виде периодической решетчатой структуры с тонким частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов упомянутой решетчатой структуры на прозрачную пластинку, которая расположена между источником светового излучения и отражающим зеркалом [Атнашев А.В., Атнашев В. Б. , Атнашев П.В. Метод интерференции на дифракционной решетке. Метод Атнашева. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. с. 18 (прототип)].

К недостаткам данного интерферометра можно отнести недостаточно высокую точность измерения из-за влияния светового фона при измерении постоянной составляющей анализируемого излучения.

Задачей изобретения является повышение точности измерения при измерении постоянной составляющей анализируемого излучения.

Поставленная задача может быть решена за счет того, что интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и фотодетектор, выполненный в виде периодической решетчатой структуры с тонким частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов упомянутой решетчатой структуры на прозрачную пластину, которая расположена между источником светового излучения и отражающим зеркалом, дополнительно снабжен второй периодической решетчатой структурой с тонким частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов с таким же периодом, как у первой решетчатой структуры, при этом вторая периодическая решетчатая структура размещена в плоскости первой первой периодической решетчатой структуры на той же прозрачной пластинке, а штрихи второй периодической решетчатой структуры расположены параллельно штрихам первой периодической решетчатой структуры со смещением на половину периода.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема интерферометра.

Интерферометр содержит оптически сопряженные источник 1 светового излучения, отражающее зеркало 2 и фотодетектор 3, выполненный в виде периодической решетчатой структуры 4 с тонким, частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов 5 упомянутой решетчатой структуры 4 на прозрачную пластинку 6, которая расположена между источником 1 светового излучения и отражающим зеркалом 2. Интерферометр дополнительно снабжен второй периодической решетчатой структурой 7 с тонким, частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов 8 с таким же периодом, как у первой решетчатой структуры 4, при этом вторая периодическая решетчатая структура 7 размещена в плоскости первой периодической решетчатой структуры 4 на той же прозрачной пластинке 6, а штрихи 8 второй периодической решетчатой структуры 7 расположены параллельно штрихам 5 первой периодической решетчатой структуры 4 со смещением на половину периода. Выходы первой и второй периодических решетчатых структур 4, 7 соединены с входами электрического сумматора 9.

Интерферометр работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 светового излучения поступает на отражающее зеркало 2, отражается от него и в виде стоячей световой волны поступает на фотодетектор 3. За счет того, что периодические решетчатые структуры 4 и 7 выполнены из тонкого, частично пропускающего фотоэлектрического слоя в виде штрихов 5 и 8, возможна регистрация системы узлов и пучностей напряженности электрического поля стоячей световой волны. При совмещении штрихов 5 первой периодической решетчатой структуры 4 с местоположением системы пучностей напряженности электрического поля стоячей световой волны происходит воздействие электрического вектора стоячей световой волны на фоточувствительные штрихи 5. При этом на штрихи 8 второй периодической решетчатой структуры 7 воздействует магнитный вектор стоячей световой волны, так как штрихи 8 смещены параллельно штрихам 5 на половину периода. Электрический сумматор 9 обеспечивает получение разностного электрического сигнала, который детектируется на фоточувствительных периодических решетчатых структурах 4 и 7. Световое фоновое излучение оказывает равномерно распределенное воздействие на фоточувствительные штрихи 5, 8 и, следовательно, вычитается на сумматоре.

Предлагаемый интерферометр позволяет существенно повысить точность измерений за счет учета фонового излучения.

Формула изобретения

Интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и фотодетектор, выполненный в виде периодической решетчатой структуры с тонким, частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов упомянутой решетчатой структуры на прозрачную пластинку, которая расположена между источником светового излучения и отражающим зеркалом, отличающийся тем, что интерферометр дополнительно снабжен второй периодической решетчатой структурой с тонким частично пропускающим фотоэлектрическим слоем, нанесенным в виде штрихов с таким же периодом как у первой решетчатой структуры, при этом вторая периодическая решетчатая структура размещена в плоскости первой периодической решетчатой структуры на той же прозрачной пластинке, а штрихи второй периодической решетчатой структуры расположены параллельно штрихам первой периодической решетчатой структуры со смещением на половину периода.

РИСУНКИ

Рисунок 1