Многолучевой интерферометр

 

МНОГОЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР, содержащий Источник излучения, входной и выходной коллиматоры и две пластины с отражающими покрытиями, снабженные системой сканирования, о т л ич а;ющйй с я тем, что, с целью повыпения ра.зрешйющей способности и стабильности интерференционной картины, одна из пластин выполнена в виде дифракционной решетки с сим

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ае по

3159 G 01 S 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !

Н АВТОРСНОМЪ СЗИДЕТИЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕНКЬЗЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 ТНРЬП ИЙ (21) 3592700/18-25 (22) 04.02.83 (46) 15.07.84.Бюл. М 26 (72) В.М.Архипов (53) 535.8(088.8) (56) 1. Борн М. Оптика.. М., "Наука", 1973, с. 327.

2. Миберн Дж. Обнаружение и спект- рометрия слабых источников света.

М., "Мир", гл. У1. (54)(57) МНОГОЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР, содержащий источник излучения, входной и выходной коллнматоры и две пластины с отражающими покрытиями, снабженные системой сканирования, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повипения разрешающей способности и стабильности интерференционной картины, одна из пластин выполнена в виде днфракционной решетки с симметричным профилем штрихов и установлена параллельно отражающему слою другой пластины, а входной и выходной коллиматоры установлены ортогонально отражающим граням штрихов дифракционной решетки.

1103070

Изобретение относится к оптикоинтерференционным приборам и может быть использовано для спектрометрии источников света.

Известны многолучевые интерферо- 5 метры, использующие полосы Физо, в которых используется многократная интерференция света между пластинами интерферометра, имеющими малый угол.

Для обеспечения точной регистрации спектра в таких приборах необходимо с высокой степенью точности поддерживать угол .между пластинами.Г13.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 15 является многолучевой интерферометр, содержащий источник излучения, вход- . ной и выходной коллиматоры и две пластины с отражающими покрытиями, снабженные системой сканирования 1 21. 20 . Недостатком известного устройства являются низкие разрешающая способность и стабильность интерференционной картины,.обусловленные ограниченными пределами расстояния между плас- 25 тинами и числом интерферирующих лучей, связанными с технологическими возможностями изготовлением пластин. . Цель изобретения — повышение разрешающей способности и стабильности ЗО интерференционной картины.

Поставленная цель достигается тем, что в многолучевом интерферометре, содержащем источник излучения, вход- . ной и выходной коллнматоры и две. 35 пластины с отражающими покрытиями, снабженные системой сканирования, одна из пластин выполнена в виде дифракционной решетки с симметричным профилем штрихов и установлена парал- дельно отражающему слою другой пластины, а входной и выходной коллиматоры установлены ортогонально отражающим граням штрихов дифракционной решетки. 45

На чертеже приведена функциональная схема многолучевого интерферомет" ра.

Интерферометр содержит входной коллиматор с источником света, выходной коллиматор 2, пластинку 3 с .ртражающим покрытием, дифракционную решетку 4 с симметричным профилем штрихов и систему сканирования 5.

Устройство работает следующим об- 55 разом.

Исследуемый световой поток, выходящий из входного когцтиматора 1 падает под углом t на пластинку 3. После прохождения отражательного слоя пластинки 3 световые лучи падают по нормали на левые грани штрихов дифракционной решетки 4, от которых они отражаются обратно в сторону пластинки 3. После отражения от слоя пластинки 3 световой поток падает по нормали на правую грань штриха, отражаясь от которого частично выходит через отражающий слой пластинки 3 в сторону выходного коллиматора 2. Лучу, чтобы выйти иэ схемы многолучевого интерферометра в направлении к коллиматору 2, нужно пройти путь, равный 4 /cos i . Далее ход лучей внутри схемы повторяется снова и в . стороны выходного коллиматоры направляется новая часть радиации, которая интерферирует с ранее прошедшей и т.д. Дифракционная решетка 4 установлена на сканирующем устройстве 5.

Таким образом, при смещении дифракционной решетки 4 интерференционные кольца на выходе коллиматора 1 с большей частотой смещаются в фокальной плоскости по сравнению с обычным интерферометром ФП. При больших углах падения i и отражения частота смещения колец возрастает в 2/qos1 о раз, например, при i=60, частотамодуляции увеличивается в 4 раза.

С другой стороны по сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве покачивания сканирующего элемента дифракционной решетки 4 при работе устройства 5 вносят меньшие ошибки и изменение разности хода. Так при ее наклоне по часовой стрелке в пра-, вом наклонном плече разность хода, например, будет возрастать, а в левом наклонном плече, наоборот, будет уменьшаться в первом приближении на такую же величину. В результате разность хода в предлагаемом устройстве зависит в первую очередь только от расстояния дифракционной решетки 4 до пластинки 3 и меньшей степени от наклонов дифракционной решетки 4, появляющихся при сканировании, т.е стабильность оптической схемы повышается на порядок..

Повышенная разрешающая способность предлагаемого устройства при анализе сложных спектров при меньшей базе между оптическими элементами делает его более предпочтительным по сравнению с базовым объектом, так как при

Составитель А.Медведев

Редактор М.Товтин . ТехредЛ.. Коцюбняк Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4939/29 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Филиал ППП "Патент", r.Óèãîðîä, ул.Проектная, 4

3 110307 прочих равных условиях разрешающая способность в предлагаемом устройстве возрастает в 2 cos . Например, при =бОО разрешающая способность возрастает в 8 раэ.

Подобные системы могут найти применение .в метрологии, голографии, измерительной технике и спектроскопии

0 4 и т.д. В частности предлагаемое устройство может быть использовано при создании многолучевого фурье-спектрометра — прибора нового типа. Причем последний будет обладать не только большей разрешающей способностью при меньших габаритах, но имеющий более высокую (на порядок) стабильность оптической схемы.