SU1723459A1 - Сканирующий интерферометр Маха-Цандера - Google Patents

Abstract

Использование: в качестве основы дл  Фурье - спектрометра, работающего в видимой и И К област х спектра. Сущность изобретени : сканирующий интерферометр содержит два узла сканировани , в каждый из которых вход т светоделитель и два отражател . Каждый узел сканировани  выполнен в виде призмы с двум  отражающими гран ми и одной с вето делитель ной. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к оптико-интерференционным спектральным приборам и может быть использовано в качестве основы дл  Фурье-спектрометра в видимой и инфракрасной област х спектра.

Известен интерферометр, содержащий светоделитель, оптически св занный со светоделителем отражатель и два концевых уголковых отражател , прикрепленных к единой жесткой опоре, сканирование оптической разности хода в котором производитс  качанием единой опоры.

Однако в таком интерферометре длины двух плечей различны и его невозможно примен ть в Фурье-спектроскопии.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению  вл етс  сканирующий интерферометр типа Маха-Цендера, содержащий два светоделител , оптически св занные с ними два отражател  и две призмы. Недостатком такого интерферометра  вл етс  громоздкость узла сканировани .

Цель изобретени  - упрощение конструкции и повышение вибростойкости интерферометра .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в сканирующем интерферометре типа Маха- Цендера, содержащем оптически св занные два светоделител , два отражател  и два дополнительных отражател  таким образом , что образуетс  два оптически св занных блоков, каждый из которых содержит светоделитель и два отражател , причем каждый из блоков совмещен с узлом сканировани  и установлен с возможностью независимого поворота относительно осей, перпендикул рных; плоскости, образованной пересечением оптических осей интерферометра. Сущность изобретени  состоит в том, что поворот с вето делительного блока, из которого образуютс  два уголковых отражател , дает возможность

(Л

С

VJ

Ю СО

N

сл ю

сканировани  интерферограммы с повышенной вибростойкостью.

На фиг. 1 и 2 представлено два варианта оптической схемы предлагаемого устройства - сканирующего интерферометра типа Маха-Цендера.

Все оптические детали лежат в одной плоскости. Интерферометр состоит из двух идентичных блоков - А и Б. Блок А состоит из светоделител  1 и оптически с ним св занных двух отражателей 2 и 3 таким образом , что образуетс  два уголковых отражател  1-2 и 2-3. Блок Б состоит из светоделител  4 и двух отражателей 5 и 6 и идентичен блоку А. Отражатель 3 расположен таким образом, что лучи обоих плеч интерферометра падают параллельно на блок Б. Блок Б установлен таким образом, что длины ходов пучков в обоих плечах интерферометра одинаковы.

Интерферометр работает следующим образом.

Пучок лучей падает на отражатель 2 (или светоделитель 1) и раздел етс  светоделителем 1 на два, Отразившийс  от светоделител  1 пучок отражаетс  от отражател  3 и падает на светоделитель 4. Второй пучок, пройд  светоделитель 1 насквозь, отражаетс  от отражател  5 и соедин етс  с первым пучком на светоделителе 4.

В начальный момент времени блоки А и Б установлены таким образом, что длины ходов лучей дл  обоих плеч одинаковы и разность хода интерферометра равна нулю. При повороте блока А вокруг оси, перпендикул рной плоскости, образованной пересечением оптических осей интерферометра, т.е. перпендикул рной к плоскости чертежа, вноситс  разность хода между интерферирующими лучами за счет изменени  оптического пути между двум  плечами. На чертеже приведен один из возможных вариантов расположени  оси поворота 0. При повороте блока А вокруг оси 0 по часовой стрелке длина пути в верхнем плече (1-3-4) уменьшаетс  быстрее, чем длина пути в нижнем плече (1-5-4). Благодар  этому, по вл етс  разность хода между плечами. Аналогичным образом увеличиваетс  длина пути плечей при повороте блока А против часовой стрелки. При нахождении оси поворота , например, в центре светоделител  1 поворот блока А вокруг этой оси увеличивает или уменьшает длину пути только верхнего плеча интерферометра при одновременном посто нстве длины пути нижнего плеча. Все сказанное в полной мере действует также относительно поворота блока Б. Сканирование интерферограммы может осуществл тьс  при повороте блока

А вокруг оси, перпендикул рной плоскости, образованной пересечением оптических осей интерферометра, или при повороте блока Б вокруг названной оси или же при

одновременном повороте двух блоков А и Б. блок А содержит в себе два уголковых отражател  - первый из которых образуетс  отражателем 2 и полупрозрачным зеркалом 1, а второй - отражател ми 2 и 3. Аналогично

образуютс  два уголковых отражател  в блоке Б - 4-5 и 5-6. Как известно из геометрической оптики, уголковый отражатель отклон ет падающий на него луч на посто нную величину, не завис щую от угла

падени  луча на отражатель. Угол отклонени  луча зависит только от угла между зеркалами уголкового отражател . Таким образом, вход щие в интерферометр пучки остаютс  параллельными относительно

друг друга при любом повороте блока А, блока Б или обоих блоков Аи Б вокруг осей, перпендикул рных к плоскости чертежа. Выход щее из интерферометра излучение в пространстве не смещаетс .

Дл  сканировани  интерферограммы

блок А осуществл ет качание вокруг оси поворота . За один цикл качани  производитс  сканирование интерферограммы в обе стороны от нулевой разности хода. Разность хода интерферометра при повороте блока А

вокруг оси поворота 0 определ етс  рассто нием между светоделителем 1 и отражателем 3 (по оптической оси,) углом поворота светоделительного блока и выражаетс  формулой

х Ltg2 a,

где х - разность хода;

L- рассто ние между светоделителем 1 и отражателем 3;

а- угол поворота блока.

Сканирование интерферограммы осуществл етс  только поворотом светоделительного блока вокруг оси, перпендикул рной к плоскости чертежа. Перемещени  блока по всем другим направлени м - параллельно собственному первоначальному положению вверх и вниз, влево или вправо - не измен ют отношени  между длинами хода двух плечей и не привод т к сканированию интерферограммы.

Это обсто тельство обеспечивает повышенную вибростойкость интерферометра.

Данное техническое решение позвол ет использовать сканирующий интерферометр типа Маха-Цендера в услови х

повышенной вибрации. Предлагаемый интерферометр может также служить основой дл  серийных малогабаритных Фурье-спектрометров .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сканирующий интерферометр Маха- Цандера, содержащий оптически св занные два светоделител , два отражател  и узел сканировани , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  вибростойкости, в интеферометр введены два дополнительных отражател 

   1723459б

   интерферометр выполнен из двух оптически св занных блоков, каждый из которых содержит светоделитель и два отражател , причем каждый из блоков совмещен с узлом сканировани  и установлен с возможностью независимого поворота относительно осей, перпендикул рных плоскости, образованной пересечением оптических осей интерферометра.