RU2714865C1 - Интерферометр - Google Patents
Интерферометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714865C1 RU2714865C1 RU2019118818A RU2019118818A RU2714865C1 RU 2714865 C1 RU2714865 C1 RU 2714865C1 RU 2019118818 A RU2019118818 A RU 2019118818A RU 2019118818 A RU2019118818 A RU 2019118818A RU 2714865 C1 RU2714865 C1 RU 2714865C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interferometer
- optical
- phase
- output
- source
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технической физике. Интерферометр содержит закрепленные в едином корпусе стабилизированный по мощности и длине волны He:Ne лазер с установленными на его выходе магнитооптическим изолятором и 5-координатным устройством заводки лазерного излучения в оптоволокно, с помощью которого он соединен с оптоволоконным делителем пучка света, разделяющим пучок света на первый и второй когерентные оптические каналы, каждый из которых содержит последовательно установленные оптоволоконный контроллер поляризации, фазосдвигающий элемент и источник эталонной сферической волны, при этом оба фазосдвигающих элемента соединены с двухканальным контроллером. Интерферометр также содержит регистрирующее устройство с двумя цифровыми видеокамерами, оптически сопряженное с источником эталонной сферической волны первого когерентного оптического канала, и 5-координатный стол на выходе интерферометра для установки корректора волнового фронта. Технический результат заключается в создании компактного интерферометра с возможностью его использования как с горизонтальной, так и с вертикальной ориентацией оптической оси, позволяющего более эффективно выполнять свои функции. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технической физике, в частности к инструментам для исследования и измерения оптических элементов и систем, и может быть использовано в технической диагностике, например, для контроля параметров и хода технологических процессов.
Известен низкокогерентный интерферометр с дифракционной волной сравнения (патент RU 2547346), содержащий источник низкокогерентного света, поляризационные контроллеры и источник двух эталонных сферических волн.
К недостаткам известного решения можно отнести сложность оптической схемы и всей конструкции интерферометра, а также недостаточная эффективность работы интерферометра.
Задачей изобретения является создание компактного интерферометра с возможностью его использования как с горизонтальной, так и с вертикальной ориентацией оптической оси, позволяющего более эффективно выполнять свои функции.
Поставленная задача решается тем, что интерферометр содержит закрепленные в едином корпусе стабилизированный по мощности и длине волны He:Ne лазер с установленными на его выходе магнитооптическим изолятором и 5-ти координатным устройством заводки лазерного излучения в оптоволокно, с помощью которого он соединен с оптоволоконным делителем пучка света, разделяющим пучок света на первый и второй когерентные оптические каналы, каждый из которых содержит последовательно установленные оптоволоконный контроллер поляризации, фазосдвигающий элемент и источник эталонной сферической волны, при этом оба фазосдвигающих элемента соединены с двухканальным контроллером, интерферометр также содержит регистрирующее устройство с двумя цифровыми видеокамерами, оптически сопряженное с источником эталонной сферической волны первого когерентного оптического канала, и 5-ти координатный стол на выходе интерферометра для установки корректора волнового фронта.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана блок-схема интерферометра.
Основными элементами интерферометра являются стабилизированный по мощности и длине волны He:Ne лазер 1 с магнитооптическим изолятором и 5-ти координатным устройством заводки лазерного излучения в оптоволокно 2. Свет после заводки в оптоволокно попадает в оптоволоконный делитель пучка света 3, в котором разделяется на два когерентных оптических канала с интенсивностью в каждом примерно 1:1. Затем свет в каждом канале попадает на оптоволоконные контроллеры поляризации 4.1 и 4.2. Свет от канала 4.2 попадает на фазосдвигающий элемент 5.2 для управления фазовыми характеристиками фронта на выходе источника эталонной сферической волны (ИЭСВ) 7.2. Свет от канала 4.1 попадает на фазосдвигающий элемент 5.1 для управления фазовыми характеристиками фронта на выходе интегрированного с плоским зеркалом источника эталонной сферической волны (ИМИЭСВ) 7.1.
Управление фазосдвигающими элементами 5.1 и 5.2 осуществляется от двухканального контроллера 6. В свою очередь управляющие сигналы в двухканальный контроллер 6 поступают от цифровой видеокамеры 9.1, на которой производится регистрация интерференционной картины.
Сферическая расходящаяся волна ИЭСВ 7.1 частично засвечивает исследуемую деталь 11, частично направляется в оптическое регистрирующее устройство 8. Волновой фронт, отраженный от исследуемой детали 11 (рабочий фронт) фокусируется на плоском зеркале ИМИЭСВ 7.1, в непосредственной близости от ИЭСВ и далее, вместе с эталонным фронтом распространяется в направлении оптической части регистрирующего устройства 8. Оптическая часть регистрирующего устройства образована входным объективом и двумя линзами. Регистрация интерферограммы производится с помощью цифровой видеокамеры 9.1.
С учетом концепции прибора, объектив выбран такого типа, что обеспечивает изображение точечного источника в бесконечности, а линзы строят изображение на видеокамере. Такая концепция позволяет установить объектив с иной рабочей апертурой, не меняя взаимное положение других оптических элементов.
В концепции интерферометра предусмотрено плоское зеркало, расположенное между линзами в регистрирующем устройстве 8, которое можно вводить/выводить из пучка. В плоскости изображения оптической системы, образованной объективом, первой линзой и плоским зеркалом устанавливается вторая видеокамера 9.2, на которой формируется изображение ИМИЭСВ 7.1. Сигнал с камеры также выводится на монитор компьютера. Этот дополнительный канал позволяет производить настройку исследуемой детали дистанционно, по картинке с монитора.
При изучении выпуклых или асферических деталей на выходе интерферометра предусмотрен 5-ти координатный стол для установки корректора волнового фронта 10, который преобразует расходящийся сферический фронт в требуемый по форме (сходящийся, плоский или асферический).
Основные преимущества перед низкокогерентным интерферометром (патент RU 2547346):
- стабилизированный по частоте и мощности He-Ne лазер, обеспечивающий меньшие фазовые искажения волнового фронта, тем самым повышается точность измерений;
- отсутствует линия задержки, что упрощает оптическую схему и конструкцию интерферометра;
- упрощается конструкция узла источника эталонной сферической волны, вместо двух источников используется один;
- оптическая часть регистрирующего устройства построена таким образом, что можно изменять рабочую апертуру интерферометра за счет только замены объектива без подстройки других оптических элементов регистрирующего устройства.
В конструкцию интерферометра введено плоское зеркало и вторая камера, позволяющие проводить настройку изучаемой детали дистанционно, смотря на монитор компьютера, на котором выведено изображение области с источником эталонной сферической волны (раньше нужно было убирать видеокамеру, использовать специальный окуляр, перенастраивать оптическую часть регистрирующей системы на получение изображения области источника сферической волны, тянуться (если достанешь) и как-то юстировать деталь.
Линзы оптического устройства части регистрирующей системы разработаны таким образом, что минимизируется аберрация комы при прохождении рабочего и эталонного фронтов через оптическую часть регистрирующей системы.
Claims (1)
- Интерферометр, содержащий закрепленные в едином корпусе стабилизированный по мощности и длине волны He:Ne лазер с установленными на его выходе магнитооптическим изолятором и 5-координатным устройством заводки лазерного излучения в оптоволокно, с помощью которого он соединен с оптоволоконным делителем пучка света, разделяющим пучок света на первый и второй когерентные оптические каналы, каждый из которых содержит последовательно установленные оптоволоконный контроллер поляризации, фазосдвигающий элемент и источник эталонной сферической волны, при этом оба фазосдвигающих элемента соединены с двухканальным контроллером, интерферометр также содержит регистрирующее устройство с двумя цифровыми видеокамерами, оптически сопряженное с источником эталонной сферической волны первого когерентного оптического канала, и 5-координатный стол на выходе интерферометра для установки корректора волнового фронта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118818A RU2714865C1 (ru) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Интерферометр |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118818A RU2714865C1 (ru) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Интерферометр |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2714865C1 true RU2714865C1 (ru) | 2020-02-19 |
Family
ID=69625864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019118818A RU2714865C1 (ru) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Интерферометр |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714865C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760920C1 (ru) * | 2021-06-03 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) | Безэталонный высококогерентный интерферометр |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2240502C1 (ru) * | 2002-02-14 | 2004-11-20 | Феликс Исаакович Фельдштейн | Способ исследования объекта и оптический интерферометр для его осуществления |
| RU2305253C1 (ru) * | 2006-05-10 | 2007-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (СПбГЭТУ (ЛЭТИ" им. В.И. Ленина)) | Волоконно-оптическая сенсорная система |
| RU2547346C1 (ru) * | 2013-10-30 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук (ИФМ РАН) | Низкокогерентный интерферометр с дифракционной волной сравнения и источник двух сферических эталонных волн для него |
| US9696138B2 (en) * | 2011-08-01 | 2017-07-04 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Simultaneous refractive index and thickness measurements with a monochromatic low-coherence interferometer |
-
2019
- 2019-06-18 RU RU2019118818A patent/RU2714865C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2240502C1 (ru) * | 2002-02-14 | 2004-11-20 | Феликс Исаакович Фельдштейн | Способ исследования объекта и оптический интерферометр для его осуществления |
| RU2305253C1 (ru) * | 2006-05-10 | 2007-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (СПбГЭТУ (ЛЭТИ" им. В.И. Ленина)) | Волоконно-оптическая сенсорная система |
| US9696138B2 (en) * | 2011-08-01 | 2017-07-04 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Simultaneous refractive index and thickness measurements with a monochromatic low-coherence interferometer |
| RU2547346C1 (ru) * | 2013-10-30 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук (ИФМ РАН) | Низкокогерентный интерферометр с дифракционной волной сравнения и источник двух сферических эталонных волн для него |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760920C1 (ru) * | 2021-06-03 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) | Безэталонный высококогерентный интерферометр |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11340438B2 (en) | Fiber splitter device for digital holographic imaging and interferometry and optical system comprising said fiber splitter device | |
| US6992779B2 (en) | Interferometer apparatus for both low and high coherence measurement and method thereof | |
| US5548403A (en) | Phase shifting diffraction interferometer | |
| EP3125015B1 (en) | Focusing apparatus and method | |
| WO2019027744A1 (en) | RECOVERY METROLOGY USING MULTIPLE PARAMETER CONFIGURATIONS | |
| CN108700509A (zh) | 用于宽带光源的光谱调谐的***及方法 | |
| KR102437975B1 (ko) | 스캔 거울과 트랜슬레이션 스테이지를 사용한 인라인 플라잉 오버 빔 패턴 스캐닝 홀로그램 현미경 장치 | |
| CN106768280B (zh) | 一种基于多波长无透镜傅里叶变换数字全息的振动检测装置 | |
| US20100188669A1 (en) | Laser beam centering and pointing system | |
| JP6651032B2 (ja) | ファイバ−光学システムの作動方法及びファイバ−光学システム | |
| CN105353516B (zh) | 单一探测器对光瞳光轴分区域成像的双光束合成传感器 | |
| Bechter et al. | On-sky single-mode fiber coupling measurements at the Large Binocular Telescope | |
| Scott et al. | Jouvence of FLUOR: upgrades of a fiber beam combiner at the CHARA array | |
| CN116379961B (zh) | 一种相位测量***及方法 | |
| US3437395A (en) | Optical system for inverted microscope | |
| RU2714865C1 (ru) | Интерферометр | |
| US9671287B2 (en) | Hyperspectral imaging | |
| CN106575030A (zh) | 具有分束器组件的显微镜 | |
| US5715055A (en) | Spectroscope utilizing a coupler to concurrently apply parallel light beams to a sample and a reference light and processing the resulting light beams thereby compensating for environmental changes | |
| Olivares et al. | Optical and mechanical updates in the GREGOR Infrared Spectrograph for simultaneous spectral observations | |
| US20230259069A1 (en) | A Module for Generating an Interference Pattern for Producing a Digital Holographic Image, a Related Method, and a Digital Holographic Microscope | |
| CN111474699B (zh) | 一种可编程孔径的手术显微镜 | |
| US20210208411A1 (en) | Method of and Apparatus for Forming and Shifting a Light Intensity Distribution in a Focal Area of an Objective Lens | |
| CN116608792B (zh) | 一种波前干涉测量***及方法 | |
| US20230130348A1 (en) | Holographic microscope and using method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210115 Effective date: 20210115 |