Устройство для измерения разрешающей способности оптических спектральных приборов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, содержащее источник излучения, непрозрачный экран с двумя параллельными щелями равной ширины, вьтолненньй с возможностью изменения расстояния между щелями, и регистрирующую систему, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений, экран выполнен в виде двух установленных последовательно и без зазора скрещенных поляроидов, в каждом из которых прорезана щель, ориентированная под углом 45 к вектору его поляризации . (Л С

(I 9) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5))4 G 01 M 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3741321/24-10 (22) 14.05.84 (46) 23 ° 10.85. Бюл. М- 39 (72) В.В.Куинджи, Т.С.Саамова и С.А.Стрежнев (53) 535.818(088.8) (56) Нагибин И.M., Прокофьев В.Н.

Спектральные приборы и техника спектроскопии. M.: Машгиз, 1963, с. 74.

Оптико-механическая промышленность. N - 1, 1981, с. 1. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ

СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, содержащее источник излучения, непрозрачный экран с двумя параллельными щелями равной ширины, выполненный с возможностью изменения расстояния между щелями, и регистрирующую систему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, экран выполнен в виде двух установленных последовательно и без зазора скрещенных поляроидов, в каждом из которых прорезана щель ориентировано

У ная под углом 45 к вектору его поляризации.

1186986

В

Изобретение относится к области оптического спектрального приборостроения, в частности к конструкции устройств для измерения разрешающей способности оптических спектральных приборов, и может быть использовано для контроля разрешающей способности широкого класса оптических приборов и устройств — спектрографов,спектро.метров, спектрофотометров, стилоскопов, луп, биноклей, телескопов и

ТеДе

Цель изобретения — повьппение точности измерений.

На фиг. 1 представлена оптическая схема устройства; на фиг. 2 — конструкция непрозрачного экрана.

Устройство содержит 1 источник. монохроматического излучения, непрозрачный экран 2, выполненный в виде двух поляроидов 3 и 4, установленных беэ зазора с воэможностью перемещения друг относительно друга, причем вектора их поляризации Е< и Е взаимно перпендикулярны, первую щель 5, про- резанную в первом поляроиде 3 и ориентированную под углом 45 к направо лению вектора его поляризации Е, вторую щель 6, прорезанную во втором поляроиде 4, параллельную и равную ЗО по ширине первой щели 5 н ориентироо ванную под углом 45 к направлению его вектора поляризации Е, микрометрическое устройство 7, используемое для перемещения поляроидов, оптичес- Зз кий прибор 8 с фокальной плоскостью 9 и регистрирующую систему 10.

Устройство работает следующим образом.

Световой пучок от источника 1 4О излучения падает на экран 2. Так как направления векторов поляризации Е< и Е > поляроидов 3 и 4 взаимно перпендикулярны, экран 2 является непрозрачным для светового пучка на всех его участках, за исключейием участков, соответствующих щелям 5 и 6. Эти участки являются прозрачными, так как здесь на пути светового пучка находится только один поляроид » или 3, или 4, а не одновременно два поляроида с взаимно перпендикулярными векторами поляризации. Таким образом, после прохождения экрана 2 световой пучок разделяется на два пучка. Пучок, проходящий через щель 5 и поляроид 4, поляРизУется: о в направлении Е под углом 45 к направлению щели 5. А пучок, проходящий через поляроид 3 и цель 6, по-. ляризуется в направлении Е под уго

1 лом 45 к направлению щели 6. Укаэанные световые пучки после прохождения оптического прибора 8 создают в фокальной плоскости 9 изображения щелей 5 и 6, которые регистрируются регистрирующей системой 10.

Так как векторы поляризации пучков, создающих изображения щелей 5 и 6, взаимно перпендикулярны, то исключается их взаимная итерференция.

Следовательно, распределение интенсивности в фокальной плоскости 9 оптического спектрального прибора 8 будет определяться только его .разрешающей способностью. Исключается также влияние на результаты измерений поляризующих свойств оптического спектрального прибора, так как вектора поляризации пучков, формирующих изображения щелей 5 и 6, ориентировао ны под углом 45 к направлению укаэанных щелей.

Для измерения разрешающей способ- . ности R устанавливают экран 2 вместо входной щели оптического прибора 8.

Освещают экран 2 с помощью источника 1 и наблюдают в фокальной плоскости 9 изображения щелей 5 и 6 с помощью регистрирующей системы 10. Перемещая поляроиды 3 и 4 друг относительно друга с помощью микрометрического устройства 7 в направлении, перпендикулярном щелям, определяют линейное расстояние Ь 8 между щелями 5 и 6, соответствующее условию разрешения изображений щелей 5 и 6 в фокальной плоскости 9 оптического спектрального прибора. Измеренное расстояние h f сравнивают с линейным расстоянием 6 Рт, соответствующим дифракционному теоретическому пределу разрешения. По отношению /g g определяют разрешающую способ е, ность и = прибора 8. т

Пример. Используют разработанное устройство для измерения разрешающей способности 6-метрового спектрографа ДФС-454 со сменными дифракционными решетками размером от 120 ° 120 до 300 200 мм. В качестве источника излучения используется

Не-Ne-лазер с длиной волны О, 6328 нм.

Линейное расстояние h f, соответствующее теоретическому пределу раз1186986

Е1

Составитель Кравченко

Техред О.Ващишина Корректор M.Èàêñèìèøèíåö едактор Н. Егорова

Заказ 6537/45

Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул. Проектная, 4 решения, составляет от 31,5 мкм (для решеток 120 120 мм ) до 12, 6 мкм (для решеток 300 200 мм ). Экран 2 выполняют в виде поляроидных.пленок, в каждой из которых прорезают с помощью алмазного резца щели шириной и 12,6 мкм под углом 45 к направлению векторов ее поляризации. Поляроидные пленки закрепляют в микрометрическом устройстве таким образом, что щели 5 и 6 становятся параллельными друг другу, а векторы поляризации поляроидных пленок взаимно перпендикулярными. Экран 2 помещают вместо входной щели спектрографа, а в фокальной плоскости спектрографа наблюдают разрешение изображения щелей 5 и 6. По расстоянию и Я между щелями, измеренному на микрометрическом устройстве, определяют разрешающую способность спектрографа с дифракционной решеткой в соответствии с приведенной формулой.

Погрешность измерения разрешаю5 щей способности R спектрографа оп- ределяется только лишь погрешностью й(ь7), равной +1 мкм, измерения линейного расстояния ь Д между щелями 5 и 6 микрометрическим устройством 7:

dR d(a V)

R ьК..Следовательно, погрешность изме15 ренин R составляет прН величине ли нейного расстояния йУ = 300 мкм—

dR 1 мкм — —.— = — — — — = 0,033 или 3,3%, "R 30 мкм

ЙК 1 мкм a npu hf = 12,6 мкм — — — = — —,— =

R 12,6 мкм

20 = 0,089 или 8,9Х.