Установка для определения качества оптических элементов

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано при изготовлении оптических приборов на основе оптических кристаллов. Заявленная установка по определению степени дефектности оптических элементов методом лазерной интерферометрии включает в себя гелий-неоновый лазер, коллиматор, интерферометр Маха-Цандера, в одно из плеч которого установлен исследуемый образец. При этом держатель образца представляет собой цанговый зажим из диэлектрического материла, позволяющий поворачивать образец вокруг оси, совпадающей с лазерным лучом, проходящим через образец, а также подавать напряжение на противоположные грани образца с целью выявления дефектов, чувствительных к направлению поляризации света и приложенному электрическому полю. Технический результат - определение внутренних и внешних оптических неоднородностей кристаллов, в том числе дефектов чувствительных как к поляризации света, так и к внешнему электрическому полю. 2 ил.

 

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано при изготовлении оптических приборов на основе оптических кристаллов.

Известны установки по определению качества оптических элементов, изготовленных на основе оптических кристаллов. Например: установка для исследования неоднородностей кристаллов, основанная на теневом методе обнаружения дефектов (метод Теплера), позволяющем обнаружить оптические неоднородности в прозрачных средах и дефекты отражающих поверхностей [1].

Наиболее близким к изобретению (прототипом) является установка, использующая интерференционную методику исследований неоднородностей кристалла [2]. Принцип ее действия заключается в том, что зондирующий пучок, проходящий через кристалл, фиксирует информацию об имеющихся в кристалле неоднородностях в виде искажений фазового фронта, которая затем отображается в картине интерференции с невозмущенным пучком. В тех местах кристалла, где неоднородности коэффициента преломления сильнее, фазовый фронт луча искажен больше и в соответствующем месте интерференционной картины полосы будут либо сильнее искривлены, либо сильнее сгущены. Поэтому по расстояниям между интерференционными полосами или по их искривлению можно рассчитать разность показателя преломления кристалла в точках, соответствующих наблюдаемым полосам.

Установки по измерению неоднородностей кристаллов [1, 2] позволяют определять неоднородности кристаллов, оптических элементов и других прозрачных тел, но при этом не позволяют определять тип дефектов и разграничивать внутренние и внешние дефекты.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является определение внутренних и внешних оптических неоднородностей кристаллов, в том числе дефектов, чувствительных как к поляризации света, так и к внешнему электрическому полю.

Результат обеспечивает установка на основе интерферометра Маха-Цандера следующим образом.

1. С помощью коллиматора лазерный луч расширяется до необходимого размера.

2. Кристалл помещается в специальный держатель, находящийся в одном из плеч интерферометра Маха-Цандера.

3. Прикладывается внешнее электрическое поля к противоположным сторонам кристалла и (или) кристалл поворачивается вокруг оси, совпадающей с направлением зондирующего луча

4. С помощью цифровой фотокамеры, веб-камеры или экрана наблюдается интерференционная картина.

Установка отличается от прототипа тем, что:

Во-первых, в данной установке на кристалл подается напряжение ортогонально направлению распространения лазерного луча. Во-вторых, благодаря держателю образца имеется возможность поворачивать кристалл вокруг оси лазерного луча. Прикладываемое электрическое поле дает возможность определить дефекты, чувствительные к нему, а поворот кристалла соответственно позволяет определять дефекты, зависящие от направления колебаний вектора светового поля в кристалле. В результате установка позволяет не только определять дефекты кристаллов, но и классифицировать их типы.

Данная установка показана на фиг. 1, где: 1 - гелий-неоновый лазер (λ=0,6328 мкм); 2 - коллиматор; 3 - интерферометр Маха-Цандера; 4 и 11 - непрозрачные зеркала; 5 - кристалл, 6 - источник высокого напряжения; 7 - цанговый держатель кристалла; 8 и 12 - полупрозрачные зеркала; 9 - цифровая фотокамера; 10 - компьютер.

Установка работает следующим образом. Луч гелий-неонового лазера 1 с длиной волны λ=632,8 нм проходит сквозь коллиматор 2 и расширяется до необходимого размера, делится полупрозрачным зеркалом 12 на опорный и сигнальный лучи. Опорный луч отражается от непрозрачного зеркала 11 и попадает на полупрозрачное зеркало 8. Сигнальный луч, отражаясь от непрозрачного зеркала 4, проходит сквозь кристалл и интерферирует с опорным лучом после прохождения через полупрозрачное зеркало 8. Образец по форме представляет собой прямоугольный параллелепипед. Его ориентируют таким образом, чтобы ось вращения кристалла совпадала с центром просветленной грани, через которую проходит лазерный луч, а к двум другим противолежащим граням подведены электроды. Приложенное электрическое поле вызывает движение дефектов, что приводит к изменениям в интерференционной картине. Эти изменения также могут быть чувствительными к направлению колебаний вектора светового поля. Интерференционная картина попадает на цифровую фотокамеру 9 и фиксируется компьютером 10.

На фиг. 2 представлена конструкция цангового держателя образца. Здесь 13 - поворотное кольцо; 14 - цанговый зажим; 15 - электроды; 16 - кристалл, 17 - стойка.

Список использованных источников

1. Васильев Л. А., Теневые методы, М., 1968.

2. Зверев Г.М., Голяев Ю.Д. Лазеры на кристаллах и их применение, М., 1994

Установка по определению степени дефектности оптических элементов методом лазерной интерферометрии, включающая в себя гелий-неоновый лазер, коллиматор, интерферометр Маха-Цандера, в одно из плеч которого установлен исследуемый образец, отличающаяся тем, что держатель образца представляет собой цанговый зажим из диэлектрического материла, позволяющий поворачивать образец вокруг оси, совпадающей с лазерным лучом, проходящим через образец, а также подавать напряжение на противоположные грани образца с целью выявления дефектов, чувствительных к направлению поляризации света и приложенному электрическому полю.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерения ионизирующих излучений и касается способа дистанционного обнаружения радиоактивных веществ в полевых условиях на основе двухлучевого лазерно-индуцированного пробоя воздуха.

Изобретение относится к области измерения ионизирующих излучений и касается способа дистанционного обнаружения радиоактивных веществ в полевых условиях на основе двухлучевого лазерно-индуцированного пробоя воздуха.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам и устройствам определения содержания металлов в жидких пробах атомно-эмиссионной спектроскопией, может быть использовано для ранней диагностики некоторых заболеваний и коррекции лечебно-восстановительных процессов в арсенале клинических лабораторий.

Изобретение относится к основанному на фемтосекундной лазерной технологии устройству регистрации амплитуды и фазы импульсного ТГц излучения, генерируемого при помощи электронных пучков субпикосекундной длительности, формируемых ускорителем элементарных частиц.
Изобретение относится к области исследования структуры материалов и касается способа спектрального лазерного сканирования композитных материалов в соответствии с оптической плотностью его матрикса и составных компонентов.

Изобретение относится к области автоматизированных систем для длительного испытания узлов лазерных систем. Изобретение представляет собой станцию для оценки времени жизни тестируемого каскада усиления волоконного лазера, включающую задающий лазер для генерации лазерных импульсов, оптоволокно для передачи лазерных импульсов, первый предусилитель для усиления импульсов из задающего лазера и увеличения соотношения сигнала к шуму, акустооптический модулятор для управления частотой следования импульсов, второй предусилитель для усиления сигнала до уровня сигнала одного волоконного усилителя из каскада усиления, третий предусилитель для усиления сигнала до уровня нескольких волоконных усилителей из каскада усиления, разветвитель для деления сигнала из третьего предусилителя в равном соотношении и передачи его в тестируемые волоконные усилители, диоды накачки, создающие инверсную населенность в тестируемых волоконных усилителях, подключенные через электрические контакты к источникам тока, ответвители мощности с фотодиодами, которые служат для ответвления небольшой доли мощности на измерительные фотодиоды, АЦП, осуществляющий оцифровку сигнала с измерительных фотодиодов, и передающий сигнал на компьютер с управляющей программой, при этом станция включает управляющую плату, осуществляющую изменение параметров перечисленных устройств и сбор данных, а также блок данных.

Изобретение относится к экологии, лимнологии, океанологии и может быть использовано в качестве устройства для проведения in situ исследований антропогенной загрязненности природных акваторий с морской и пресной водой.

Устройство для вариативной одноцветной спектроскопии «накачка-зондирование» в терагерцовом диапазоне содержит перестраиваемый по частоте источник монохроматического излучения, первую пропускающую дифракционную решетку и вторую пропускающую дифракционную решетку.

Устройство для вариативной одноцветной спектроскопии «накачка-зондирование» в терагерцовом диапазоне содержит перестраиваемый по частоте источник монохроматического излучения, первую пропускающую дифракционную решетку и вторую пропускающую дифракционную решетку.

Изобретение относится к композиционной частице для применения в маркировке, пригодной для идентификации/установления подлинности изделия. Частица содержит по меньшей мере одну суперпарамагнитную часть и по меньшей мере одну термолюминесцентную часть.

Модуль лазерного датчика для обнаружения плотности частиц, а также соответствующий способ и компьютерный программный продукт. Модуль содержит по меньшей мере один первый лазер, по меньшей мере один первый детектор и по меньшей мере один электрический драйвер.

Модуль лазерного датчика для обнаружения плотности частиц, а также соответствующий способ и компьютерный программный продукт. Модуль содержит по меньшей мере один первый лазер, по меньшей мере один первый детектор и по меньшей мере один электрический драйвер.

Изобретение относится к области волоконной оптики. Способ определения передаточной функции фазового модулятора в интерферометре Саньяка включает подачу на электрический вход фазового модулятора управляющего сигнала напряжения, содержащего вспомогательный сигнал в форме меандра, амплитуда которого обеспечивает сдвиг рабочей точки интерферометра на линейный участок интерферометрической функции, и измерение полученного сигнала интерферометра, который используют для определения передаточной функции фазового модулятора.

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.

Группа изобретений относится к устройству и способу для измерения параметров фазовых элементов. Устройство для измерения оптических свойств тестируемого элемента, выбранного из группы, включающей фазовые элементы и оптические волокна, и способ, выполненный посредством указанного устройства, содержит низкокогерентный источник света, подключенный к входному оптоволоконному соединителю, разделяющему свет от низкокогерентного источника света на опорное плечо и измерительное плечо, детектор, сконфигурированный для приема света от опорного плеча и измерительного плеча, при этом по меньшей мере одно из опорного и измерительного плечей содержит оптический элемент, расположенный на линейном трансляторе, причем указанный оптический элемент выбран из группы, включающей первый и второй коллиматоры и зеркало.

Группа изобретений относится к устройству и способу для измерения параметров фазовых элементов. Устройство для измерения оптических свойств тестируемого элемента, выбранного из группы, включающей фазовые элементы и оптические волокна, и способ, выполненный посредством указанного устройства, содержит низкокогерентный источник света, подключенный к входному оптоволоконному соединителю, разделяющему свет от низкокогерентного источника света на опорное плечо и измерительное плечо, детектор, сконфигурированный для приема света от опорного плеча и измерительного плеча, при этом по меньшей мере одно из опорного и измерительного плечей содержит оптический элемент, расположенный на линейном трансляторе, причем указанный оптический элемент выбран из группы, включающей первый и второй коллиматоры и зеркало.

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано для регистрации фазовых сигналов волоконно-оптических интерферометрических датчиков.

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано для регистрации фазовых сигналов волоконно-оптических интерферометрических датчиков.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа определения внутренних остаточных напряжений. Способ включает в себя освещение поверхности излучением лазера, рассеянного на опорный и предметный лучи, формирование спекл-интерферограмм путем вычитания записанных на видеокамеру кадров, полученных до и после выполнения зондирующего несквозного отверстия, и определение значения остаточного напряжения по результатам подсчета числа интерференционных полос с точностью в одну полосу интерферограммы в сторону увеличения.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа определения внутренних остаточных напряжений. Способ включает в себя освещение поверхности излучением лазера, рассеянного на опорный и предметный лучи, формирование спекл-интерферограмм путем вычитания записанных на видеокамеру кадров, полученных до и после выполнения зондирующего несквозного отверстия, и определение значения остаточного напряжения по результатам подсчета числа интерференционных полос с точностью в одну полосу интерферограммы в сторону увеличения.

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано при изготовлении оптических приборов на основе оптических кристаллов. Заявленная установка по определению степени дефектности оптических элементов методом лазерной интерферометрии включает в себя гелий-неоновый лазер, коллиматор, интерферометр Маха-Цандера, в одно из плеч которого установлен исследуемый образец. При этом держатель образца представляет собой цанговый зажим из диэлектрического материла, позволяющий поворачивать образец вокруг оси, совпадающей с лазерным лучом, проходящим через образец, а также подавать напряжение на противоположные грани образца с целью выявления дефектов, чувствительных к направлению поляризации света и приложенному электрическому полю. Технический результат - определение внутренних и внешних оптических неоднородностей кристаллов, в том числе дефектов чувствительных как к поляризации света, так и к внешнему электрическому полю. 2 ил.

Наверх