DE10028502A1 - Interferometer has path length variation device that varies optical path length, deflects beam onto fixed reflector at inclined deflection surface, turns about axis to vary optical path length - Google Patents

Interferometer has path length variation device that varies optical path length, deflects beam onto fixed reflector at inclined deflection surface, turns about axis to vary optical path length

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DE10028502A1
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Herbert Gross
Markus Seeselberg
Christoph Hauger
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Carl Zeiss SMT GmbH
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Abstract

The interferometer has a path length variation device that varies the optical path length and contains a deflection element (119) that deflects a beam (123) onto a fixed reflector (125) at a deflection surface (121) and turns about an axis (129) to vary the optical path length. The deflection surface is inclined wrt. the rotation axis. An Independent claim is also included for an arrangement for optical coherence tomography.

Description

Die Erfindung betrifft ein Interferometer nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung für die optische Kohärenztomographie mit einem derartigen Interferometer.The invention relates to an interferometer according to the preamble of claim 1 and one Device for optical coherence tomography with such an interferometer.

Ein derartiges Interferometer ist aus der WO 96/35100 bekannt. Dieses als Michelson- Interferometer ausgebildete Interferometer weist im Referenzarm und/oder Meßarm einen Weglängenvariator auf, welcher die optische Weglänge variiert. Dazu umfaßt der Weglängenvariator einen vom Strahlengang durchsetzten Glasquader, der den Strahlengang durch Brechung und Reflexion an seinen Seitenflächen zu einem feststehenden Reflektor umlenkt.Such an interferometer is known from WO 96/35100. This as Michelson- Interferometer designed interferometer has one in the reference arm and / or measuring arm Path length variator, which varies the optical path length. To this end, the Path length variator a glass cuboid penetrated by the beam path, which is the beam path by refraction and reflection on its side surfaces to a fixed reflector redirects.

Durch eine Rotation des Glasquaders wird die optische Weglänge periodisch variiert, wobei die mit dem rotierenden Glasquader erreichbare Weglängendifferenz, das ist die Amplitude der Weglängenvariation bzw. der Hub des Weglängenvariators, wesentlich von der Seitenlänge des vier gleichlange Seitenflächen aufweisenden quadratischen Glasquaders abhängt. Eine Huberhöhung ist bei dem Weglängenvariator dieses bekannten Interferometers mit einer Vergrößerung der Seitenlänge des Glasquaders und damit mit einer Erhöhung der rotierenden Masse verbunden.The optical path length is varied periodically by rotating the glass cuboid the path length difference achievable with the rotating glass block, that is the amplitude the path length variation or the stroke of the path length variator, essentially from the Side length of the four square glass cuboids with the same length depends. There is an increase in stroke with the path length variator of this known interferometer with an increase in the side length of the glass cuboid and thus with an increase in rotating mass connected.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Interferometer zur Verfügung zu stellen, mit dem in konstruktiv einfacher Weise ein großer Hub des Weglängenvariators erreichbar ist.The object of the invention is to provide an interferometer with which in a large stroke of the path length variator can be achieved in a structurally simple manner.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in Anspruch 1 gelöst. Denn eine schräg zur Drehachse des Umlenkelements angeordnete Umlenkfläche, d. h. die Drehachse durchstößt die Umlenkfläche selbst oder eine durch die Umlenkfläche definierte Ebene, kann den Strahlengang aus seiner Ebene herauslenken. Und dem nicht auf eine Ebene beschränkten Strahlengangs steht ein großer Raumbereich zur Verfügung, in welchem unterschiedlichste optische Weglängen möglich sind. This object is solved by the features in claim 1. Because one obliquely to Rotation axis of the deflection element arranged deflection surface, d. H. pierces the axis of rotation the deflection surface itself or a plane defined by the deflection surface can Steer the beam path out of its plane. And not restricted to one level A large area is available in the beam path, in which the most varied optical path lengths are possible.  

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Strahlengang abschnittsweise kollinear zur Drehachse. Dadurch kann die Strahlung von einer Strahlungsquelle bis zum Umlenkelement und vom Umlenkelement in Richtung Strahlungsquelle zurück zumindest abschnittsweise dem gleichen Strahlengang folgen, unabhängig von der jeweiligen Drehstellung des Umlenkelements.In an advantageous embodiment, the beam path is collinear in sections Axis of rotation. This allows the radiation from a radiation source to the deflection element and back from the deflection element in the direction of the radiation source, at least in sections follow the same beam path, regardless of the respective rotational position of the Deflecting elements.

Falls die Umlenkfläche den Strahlengang in eine Richtung orthogonal zur Drehachse umlenkt, kann mit einem einfach aufgebauten Reflektor ein großer Weglängenhub erreicht werden.If the deflection surface the beam path in a direction orthogonal to the axis of rotation deflected, a large path length stroke can be achieved with a simply constructed reflector become.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform reflektiert der Reflektor den Strahlengang in Retroreflexion zu dem Umlenkelement zurück, d. h. die zum Reflektor hin einfallende und vom Reflektor zurückreflektierte Strahlung hat zumindest bereichsweise den gleichen Strahlengang. Dadurch kann der zwischen Umlenkelement und Reflektor für den Strahlengang benötigte Bauraum relativ gering sein.In a further advantageous embodiment, the reflector reflects the beam path in retroreflection back to the deflector, d. H. the incident to the reflector and Radiation reflected back by the reflector has the same at least in some areas Beam path. This allows the between the deflecting element and the reflector for the Space required for the beam path to be relatively small.

Falls der Reflektor eine sich zumindest bereichsweise um die Drehachse herum erstreckende Reflexionsfläche aufweist, kann ein großer Drehwinkelbereich für die Weglängenänderung genutzt werden.If the reflector extends at least in regions around the axis of rotation Reflection surface, a large range of rotation angle for the path length change be used.

Bei einer Ausführungsform bildet die Reflexionsfläche des Reflektors eine Spirale, in deren Ursprung in vorteilhafter Weise die Umlenkfläche des Umlenkelements angeordnet ist. Auf diese Weise kann die drehwinkelabhängige Weglängenvariation besonders einfach und wirkungsvoll durch eine entsprechende Wahl der Steigung der Spirale festgelegt werden. Bei dieser Ausführungsform kann ferner das sich ja drehende Umlenkelement relativ klein sein, wodurch die rotierende Masse und damit die Anforderungen an die Lagerung dieser rotierenden Masse klein sein können.In one embodiment, the reflection surface of the reflector forms a spiral, in the Origin is advantageously arranged the deflecting surface of the deflecting element. On in this way, the path length variation dependent on the angle of rotation can be particularly simple and be determined effectively by an appropriate choice of the slope of the spiral. At In this embodiment, the deflecting element, which is rotating, can also be relatively small, whereby the rotating mass and thus the requirements for the storage of this rotating mass can be small.

Besonders vorteilhaft ist diese Ausführungsform dann, wenn die Reflexionsfläche eine archimedische Spirale mit der Drehachse als Zentrum bildet. Denn dadurch kann die Weglängenänderung linear mit dem Drehwinkel und bei konstanter Rotationsgeschwindigkeit des Umlenkelements linear mit der Zeit sein. Insbesondere bei der Verwendung dieses Interferometers in einer Vorrichtung zur optischen Kohärenztomographie, wie sie z. B. aus der EP 0 581 871 B1 bekannt ist, kann dadurch auf die bewährte Standardheterodynauswertung zurückgegriffen werden kann.This embodiment is particularly advantageous if the reflection surface is a Archimedean spiral with the axis of rotation as the center. Because it can  Path length change linear with the angle of rotation and at constant The speed of rotation of the deflecting element must be linear with time. Especially with the Use of this interferometer in an optical device Coherence tomography as it is e.g. B. is known from EP 0 581 871 B1, can thereby the proven standard heterodyne evaluation can be used.

Wenn das Umlenkelement ein Umlenkprisma mit einer weiteren Umlenkfläche ist, wobei die Länge des Strahlengangs zwischen den beiden Umlenkflächen im wesentlichen gleich ist dem Hub der archimedischen Spirale dividert durch 2π, schneidet der Strahlengang die Reflexionsfläche in guter Näherung orthogonal und bewirkt dadurch eine Retroreflexion. Dies gilt selbst dann, wenn als Umlenkelement ein optisches Standardbauteil verwendet wird, z. B. ein Porroprisma 2. Art, bei dem die beiden Umlenkflächen den Strahlengang jeweils um einen Winkel von 90° umlenken.If the deflecting element is a deflecting prism with a further deflecting surface, the length of the beam path between the two deflecting surfaces being essentially the same as the stroke of the Archimedean spiral divided by 2π, the beam path intersects the reflecting surface in a good approximation orthogonally and thereby causes retroreflection. This applies even if an optical standard component is used as the deflecting element, e.g. B. a Porroprism 2 . Type in which the two deflecting surfaces each deflect the beam path by an angle of 90 °.

Die Abweichung von einem orthogonalen Auftreffen des Strahlengangs auf der Reflexionsfläche bei einer archimedischen Spirale kann noch weiter verringert werden, wenn die weitere Umlenkfläche den Strahlengang um einen Winkel π/2 - arctan(a2/(2πa1)) umlenkt, wobei a1 der Anfangsradiums der archimedischen Spirale ist und a2 der Hub der archimedischen Spirale ist.The deviation from an orthogonal impingement of the beam path on the reflection surface in an Archimedean spiral can be reduced even further if the further deflection surface deflects the beam path by an angle π / 2-arctan (a 2 / (2πa 1 )), with a 1 being the The initial radius of the Archimedean spiral is and a 2 is the stroke of the Archimedean spiral.

Wenn dem Umlenkelement ein Kollimator vorgeschaltet ist, welcher aus einer optischen Faser austretendes Licht zum Umlenkelement hin kollimiert, kann der bewährte Lichttransport mittels Lichtleiterfasern mit dem Weglängenvariator kombiniert werden. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist im Strahlengang zwischen dem Kollimator und dem Umlenkelement eine Zylinderlinse angeordnet, welche sich zusammen mit dem Umlenkelement um die Drehachse dreht. Durch die Zylinderlinse wird die kollimerte Strahlung in eine Ebene fokussiert, wodurch sich auch bei einer nicht gleichmäßig gekrümmten Reflexionsfläche des Reflektors eine gute Retroreflexion erreichen läßt.If a collimator, which consists of an optical Collimated light emerging towards the deflecting element can be the tried and tested Light transport using optical fibers can be combined with the path length variator. At A particularly advantageous embodiment is in the beam path between the Collimator and the deflecting a cylindrical lens arranged, which together rotates about the axis of rotation with the deflecting element. Through the cylindrical lens collimated radiation focused in one plane, which means that even with one is not uniform curved reflection surface of the reflector can achieve good retroreflection.

In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Interferometer als Michelson-Interferometer ausgebildet, wobei der Weglängenvariator in einem Referenzarm und/oder einem Meßarm des Michelson-Interferometers angeordnet sein kann. Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung des Interferometers ist unter anderem die hohe Meßgeschwindigkeit, welche auf der mit einem kleinen Umlenkelement erreichbaren hohen Rotationsfrequenz beruht.The interferometer according to the invention is advantageously a Michelson interferometer formed, the path length variator in a reference arm and / or a measuring arm  of the Michelson interferometer can be arranged. Advantageous in this configuration of the interferometer is, among other things, the high measuring speed, which is based on the a small deflection element achievable high rotation frequency.

Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Vorrichtung für die optische Kohärenztomographie mit einem erfindungsgemäßen Interferometer, da der Meßbereich bei der optischen Kohärenztomograpie unter anderem vom Weglängenhub des Interferometers abhängt und das beschriebene Interferometer einen besonders großen Weglängenhub ermöglicht.Another aspect of the invention is an optical device Coherence tomography with an interferometer according to the invention, since the measuring range at optical coherence tomography, among other things from the path length stroke of the interferometer depends and the interferometer described a particularly large path length enables.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe der beiliegenden Figuren erläutert.The invention is described below with the aid of exemplary embodiments enclosed figures explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Interferometers; Figure 1 is a schematic representation of an interferometer according to the invention.

Fig. 2 den Weglängenvariator des Interferometers von Fig. 1 im Axiallängsschnitt; FIG. 2 shows the path length variator of the interferometer from FIG. 1 in an axial longitudinal section;

Fig. 3 den Weglängenvariator von Fig. 2 in einer Seitenansicht gesehen in Richtung des Pfeils III von Fig. 2; und Fig. 3 is the path length variator of Figure 2 in a side view seen in the direction of arrow III of Fig. 2. and

Fig. 4 einen weiteren Weglängenvariator in perspektivischer Schemadarstellung. Fig. 4 shows a further path length variator in perspective schematic illustration.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Interferometer 1 schematisch dargestellt. Das Interferometer 1 umfaßt einen Referenzarm 3 mit einem Weglängenvariator 4 und einen Meß- bzw. Probenarm 5 zur Untersuchung einer Probe 7. Das Interferometer 1 Teil einer Vorrichtung zur optischen Kohärenztomographie, wie sie z. B. in der EP 0 581 871 B1 beschrieben ist. An interferometer 1 according to the invention is shown schematically in FIG . The interferometer 1 comprises a reference arm 3 with a path length variator 4 and a measuring or sample arm 5 for examining a sample 7 . The interferometer 1 part of a device for optical coherence tomography, as z. B. is described in EP 0 581 871 B1.

Dabei werden aus einer Strahlungsquelle 9 Strahlungsimpulse mit kurzer Kohärenzlänge über eine optische Faser 11 und über einen 50%/50%-Koppler 13 in eine optische Faser 33 des Referenzarms 3 und in eine optische Faser 34 des Probenarms 5 eingekoppelt. Von unterschiedlichen Reflexionsorten in der Probe 7 zurückreflektierte Strahlung wird mittels des Kopplers 13 mit Strahlungsimpulsen zur Interferenz gebracht, welche aus dem Referenzarm 3 zurückreflektiert werden. Diese Interferenzen werden von einem Detektor 15 erfaßt und von einer Auswerteeinheit 17 ausgewertet.Radiation pulses with a short coherence length are coupled from an radiation source 9 via an optical fiber 11 and a 50% / 50% coupler 13 into an optical fiber 33 of the reference arm 3 and into an optical fiber 34 of the sample arm 5 . Radiation reflected back from different reflection locations in the sample 7 is brought to interference by means of the coupler 13 with radiation pulses which are reflected back from the reference arm 3 . These interferences are detected by a detector 15 and evaluated by an evaluation unit 17 .

Durch Variation der optischen Weglänge des Referenzarms 3 können unterschiedliche Tiefenbereiche in der Probe 7 erfaßt werden, wobei die Tiefenrichtung der z-Richtung des in Fig. 1 angedeuteten kartesischen Koordinatensystems entspricht. Durch eine Relativbewegung zwischen Probe 7 und Meßarm 5 in x- und y-Richtung kann ein dreidimensionales Bild, d. h. eine Tomogramm, der Probe 7 erstellt werden. Der vom Interferometer 1 in der Probe 7 erfaßbare Tiefenbereich hängt von der Reichweite der im Interferometer verwendete Strahlung in der Probe 7 ab und ist durch den Hub, d. h. die Amplitude der Weglängenvariation des Weglängenvariators 4 begrenzt. Insbesondere bei Proben mit tiefem Oberflächenprofil ist es bei der optischen Kohärenztomographie wichtig, ein Interferometer mit einem großhubigen Weglängenvariator zu haben.By varying the optical path length of the reference arm 3 , different depth ranges can be detected in the sample 7 , the depth direction corresponding to the z direction of the Cartesian coordinate system indicated in FIG. 1. A three-dimensional image, ie a tomogram, of the sample 7 can be created by a relative movement between the sample 7 and the measuring arm 5 in the x and y directions. The depth range detectable by the interferometer 1 in the sample 7 depends on the range of the radiation used in the interferometer in the sample 7 and is limited by the stroke, ie the amplitude of the path length variation of the path length variator 4 . Especially with samples with a deep surface profile, it is important in optical coherence tomography to have an interferometer with a long-range path length variator.

In Fig. 2 ist der Weglängenvariator 4 im Querschnitt dargestellt.In FIG. 2, the path length variator 4 is shown in cross section.

Der Weglängenvariatior 4 umfaßt ein Umlenkelement 19, welches über eine als Spiegelfläche ausgebildete Umlenkfläche 21 einen Strahlengang 23 um 90° zu einem Reflektor 25 hin umlenkt. Der Reflektor 25 reflektiert den Strahlengang 23 in sich selbst zurück und ist als archimedische Spirale ausgebildet, in deren Zentrum das Umlenkelement 19 angeordnet ist. Das Umlenkelement 19 wird von einem Motor 27 um eine Drehachse 29 gedreht, wodurch sich der zwischen dem Umlenkelement 19 und einer Reflexionsfläche 31 des Reflektors 25 zurückgelegte Weg in Abhängigkeit von der Drehstellung des Umlenkelements 19 ändert. Die Reflexionsfläche 31 kann sowohl diffus reflektierend als auch verspiegelt oder mit einer bekannten Retroreflektorfolien beschichtet sein. The path length variator 4 comprises a deflection element 19 , which deflects a beam path 23 through 90 ° to a reflector 25 via a deflection surface 21 designed as a mirror surface. The reflector 25 reflects the beam path 23 back into itself and is designed as an Archimedean spiral, in the center of which the deflection element 19 is arranged. The deflection element 19 is rotated by a motor 27 about an axis of rotation 29 , as a result of which the distance traveled between the deflection element 19 and a reflection surface 31 of the reflector 25 changes depending on the rotational position of the deflection element 19 . The reflection surface 31 can be both diffusely reflecting and mirrored or coated with a known retroreflector film.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, wird aus der Lichtleitfaser 33 des Referenzarms 3 austretende Strahlung durch einen Kollimator 35 parallel zur Drehachse 29 kollimiert und von der Umlenkfläche 21 zur Reflexionsfläche 31 umgelenkt. Die Reflexionsfläche 31 reflektiert die Strahlung im wesentlichen auf dem gleichen Weg zurück zur Umlenkfläche 21, welche die Strahlung zum Kollimator 35 hin umlenkt. Der Kollimator schließlich koppelt die zurückkommende Strahlung wieder in die Lichtleitfaser 33 ein.As can be seen in FIG. 2, radiation emerging from the optical fiber 33 of the reference arm 3 is collimated by a collimator 35 parallel to the axis of rotation 29 and deflected from the deflection surface 21 to the reflection surface 31 . The reflection surface 31 reflects the radiation essentially in the same way back to the deflection surface 21 , which deflects the radiation towards the collimator 35 . Finally, the collimator couples the returning radiation back into the optical fiber 33 .

In Fig. 3 sind Reflektor 25 und Umlenkelement 19 in Richtung des Pfeils III von Fig. 2 gesehen dargestellt. Dabei ist ein kartesisches x/y-Koordinatensystem eingezeichnet, in dem die Reflexionsfläche 31 als archimedische Spirale durch die folgende Parameterdarstellung beschrieben wird:
In Fig. 3 reflector 25 and deflection element 19 are shown in the direction of arrow III of FIG. 2. A Cartesian x / y coordinate system is shown, in which the reflection surface 31 is described as an Archimedean spiral by the following parameter representation:

x(ϕ) = (a1 + a2ϕ/2π)cosϕ
x (ϕ) = (a 1 + a 2 ϕ / 2π) cosϕ

y(ϕ) = (a1 + a2ϕ/2π)sinϕ,
y (ϕ) = (a 1 + a 2 ϕ / 2π) sinϕ,

wobei ϕ der Winkel zwischen der x-Achse und dem Vektor ist, der vom Koordinatenursprung zu dem durch das Koordinatenpaar (x, y) beschriebenen Punkt der archimedischen Spirale führt. a1 ist der Anfangsradius der archimedischen Spirale ist und a2 ist der Hub der archimedischen Spirale.where ϕ is the angle between the x-axis and the vector that leads from the coordinate origin to the point of the Archimedean spiral described by the coordinate pair (x, y). a 1 is the initial radius of the Archimedean spiral and a 2 is the stroke of the Archimedean spiral.

Es ist zu erkennen, daß durch geeignete Wahl von a2 große Weglängenänderungen erzielt werden können, wobei aufgrund des ortsfesten, d. h. unbewegten Reflektors 25 lediglich das Umlenkelement 19 und damit eine relative geringe Masse bewegt werden muß. Dadurch ist nicht nur die Lagerung des rotierenden Umlenkelements vereinfacht. Durch das relativ kleine Umlenkelement 19 sind auch hohe Drehgeschwindigkeiten und damit kurze Meßzeiten möglich.It can be seen that large path length changes can be achieved by a suitable choice of a 2 , with only the deflecting element 19 and thus a relatively small mass having to be moved due to the fixed, ie unmoving reflector 25 . This not only simplifies the mounting of the rotating deflection element. Due to the relatively small deflection element 19 , high rotational speeds and thus short measuring times are also possible.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Weglängenvariators. Den Komponenten des Weglängenvariators 4 entsprechende Komponenten tragen die gleichen Bezugszeichen vermehrt um die Zahl 100. Fig. 4 shows another embodiment of a Weglängenvariators. Components corresponding to the components of the path length variator 4 have the same reference numerals, increased by the number 100 .

Der Weglängenvariator 104 unterscheidet sich durch sein Umlenkelement 119 und eine im Strahlengang 123 zwischen dem Kollimator 135 und dem Umlenkelement 119 angeordnete Zylinderlinse 137 von dem Weglängenvariator 4.The path length variator 104 differs from the path length variator 4 by its deflecting element 119 and a cylindrical lens 137 arranged in the beam path 123 between the collimator 135 and the deflecting element 119 .

Das Umlenkelement 119 ist ähnlich einem Porro-Prismensystems zweiter Art ausgebildet und weist neben der Umlenkfläche 121 eine weitere Umlenkfläche 139 auf, wodurch der Strahlengang 123 zweimal umgelenkt wird. Die Länge des Strahlengangs zwischen den Umlenkflächen 121 und 139 ist a2/2π. Dadurch trifft bei hinreichend großem Anfangsradius a2, z. B. a2 = 50 mm, der Strahlengang 123 in guter Näherung stets orthogonal auf die Reflexionsfläche 131 der archimedischen Spirale 125 auf. Selbst dann, wenn beide Umlenkflächen den Strahl um exakt 90° umlenken würden.The deflection element 119 is designed similarly to a Porro prism system of the second type and, in addition to the deflection surface 121, has a further deflection surface 139 , as a result of which the beam path 123 is deflected twice. The length of the beam path between the deflection surfaces 121 and 139 is a 2 / 2π. As a result, a 2 , z. B. a 2 = 50 mm, the beam path 123 is always approximately orthogonal to the reflection surface 131 of the Archimedean spiral 125 in a good approximation. Even if both deflecting surfaces would deflect the beam by exactly 90 °.

Da aber nur die Umlenkfläche 121 den Strahlengang 123 um einen Winkel 90° umlenkt und die Umlenkfläche 139 den Strahlengang 123 um einen Winkel π/2 - arctan(a2/(2πa1)) - das ist bei a2 = a1 = 50 mm ein Winkel von ca. 81° - umlenkt, ist bei dem Weglängenvariator 104 die Abweichung des Einfallswinkels auf die Reflexionsfläche 131 von 90° noch weiter verringert.However, since only the deflection surface 121 deflects the beam path 123 by an angle of 90 ° and the deflection surface 139 deflects the beam path 123 by an angle π / 2 - arctan (a 2 / (2πa 1 )) - this is the case when a 2 = a 1 = 50 mm deflects an angle of approx. 81 °, with the path length variator 104 the deviation of the angle of incidence on the reflection surface 131 is reduced even further by 90 °.

Die zusammen mit dem Umlenkelement 119 um die Drehachse 129 rotierende Zylinderlinse 137 fokussiert die Strahlung derart in eine Ebene, daß die Strahlung konzentrisch auf die Reflexionsfläche 131 trifft, wodurch der Anteil der zum Umlenkelement 119 zurückkommenden Strahlung erhöht wird.The cylindrical lens 137 , which rotates about the axis of rotation 129 together with the deflection element 119, focuses the radiation in one plane in such a way that the radiation concentrically strikes the reflection surface 131 , as a result of which the proportion of the radiation returning to the deflection element 119 is increased.

Claims (15)

1. Interferometer (1) mit einem Weglängenvariatior (4; 104), welcher die optische Weglänge variiert und ein Umlenkelement (19; 119) umfaßt, welches mittels einer Umlenkfläche (21; 121) einen Strahlengang (23; 123) auf einen ortsfesten Reflektor (25; 125) umlenkt und sich zur Variation der optischen Weglänge um eine Drehachse (29; 129) dreht, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (21; 121) schräg zur Drehachse (29; 129) angeordnet ist.1. Interferometer ( 1 ) with a path length variator ( 4 ; 104 ) which varies the optical path length and comprises a deflection element ( 19 ; 119 ) which by means of a deflection surface ( 21 ; 121 ) a beam path ( 23 ; 123 ) onto a stationary reflector ( 25 ; 125 ) deflects and rotates about an axis of rotation ( 29 ; 129 ) to vary the optical path length, characterized in that the deflection surface ( 21 ; 121 ) is arranged obliquely to the axis of rotation ( 29 ; 129 ). 2. Interferometer (1) nach Anspruch 1, wobei der Strahlengang (23; 123) abschnittsweise kollinear zur Drehachse (29; 129) ist.2. Interferometer ( 1 ) according to claim 1, wherein the beam path ( 23 ; 123 ) is partially collinear to the axis of rotation ( 29 ; 129 ). 3. Interferometer (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Umlenkfläche (21; 121) den Strahlengang (23; 123) in eine Richtung orthogonal zur Drehachse (29; 129) umlenkt.3. Interferometer ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the deflecting surface ( 21 ; 121 ) deflects the beam path ( 23 ; 123 ) in a direction orthogonal to the axis of rotation ( 29 ; 129 ). 4. Interferometer (1) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei der Reflektor (25; 125) den Strahlengang (23; 123) im wesentlichen in Retroreflexion zu dem Umlenkelement (19; 119) zurückreflektiert.4. Interferometer ( 1 ) according to any one of claims 1-3, wherein the reflector ( 25 ; 125 ) reflects the beam path ( 23 ; 123 ) substantially in retroreflection to the deflection element ( 19 ; 119 ). 5. Interferometer (1) nach einem der Ansprüche 1-4, wobei der Reflektor (25; 125) eine sich zumindest bereichsweise um die Drehachse (29; 129) herum erstreckende Reflexionsfläche (31; 131) aufweist.5. Interferometer ( 1 ) according to any one of claims 1-4, wherein the reflector ( 25 ; 125 ) has an at least partially around the axis of rotation ( 29 ; 129 ) extending around the reflection surface ( 31 ; 131 ). 6. Interferometer (1) nach einem der Ansprüche 1-5, wobei der Radialabstand der Reflexionsfläche (31; 131) von der Drehachse (29; 129) abhängig ist vom Winkel um die Drehachse (29; 129).6. Interferometer ( 1 ) according to any one of claims 1-5, wherein the radial distance of the reflection surface ( 31 ; 131 ) from the axis of rotation ( 29 ; 129 ) is dependent on the angle around the axis of rotation ( 29 ; 129 ). 7. Interferometer (1) nach Anspruch 6, wobei die Reflexionsfläche (31; 131) als ein Spiralabschnitt ausgebildet ist. 7. Interferometer ( 1 ) according to claim 6, wherein the reflection surface ( 31 ; 131 ) is designed as a spiral section. 8. Interferometer (1) nach Anspruch 7, wobei die Reflexionsfläche (auf 31; 131) eine archimedische Spirale mit der Drehachse (29; 129) als Zentrum bildet.8. Interferometer ( 1 ) according to claim 7, wherein the reflection surface (on 31; 131) forms an Archimedean spiral with the axis of rotation ( 29 ; 129 ) as the center. 9. Interferometer (1) nach. Anspruch 8, wobei das Umlenkelement ein Umlenkprisma (119) mit einer weiteren Umlenkfläche (139) ist und wobei die Läge des Strahlengangs (123) zwischen den beiden Umlenkflächen (121, 139) im wesentlichen gleich ist dem Hub der archimedischen Spirale (125) geteilt durch 2π.9. Interferometer ( 1 ) after. Claim 8, wherein the deflecting element is a deflecting prism ( 119 ) with a further deflecting surface ( 139 ) and wherein the length of the beam path ( 123 ) between the two deflecting surfaces ( 121 , 139 ) is essentially the same as the stroke of the Archimedean spiral ( 125 ) by 2π. 10. Interferometer (1) nach Anspruch 9, wobei die weitere Umlenkfläche (139) den Strahlengang (123) um einen Winkel π/2 - arctan(a2/2πa1)) umlenkt, dabei ist a1 der Anfangsradius der archimedischen Spirale und a2 der Hub der archimedischen Spirale.10. Interferometer ( 1 ) according to claim 9, wherein the further deflecting surface ( 139 ) deflects the beam path ( 123 ) by an angle π / 2 - arctan (a 2 / 2πa 1 )), where a 1 is the initial radius of the Archimedean spiral and a 2 the stroke of the Archimedean spiral. 11. Interferometer (1) nach einem der Ansprüche 1-10, wobei dem Umlenkelement (19; 119) ein Kollimator (35; 135) vorgeschaltet ist, welcher aus einer optischen Faser (33; 133) austretende Strahlung zum Umlenkelement (19; 119) hin kollimiert.11. Interferometer ( 1 ) according to any one of claims 1-10, wherein the deflection element ( 19 ; 119 ) is preceded by a collimator ( 35 ; 135 ) which emits radiation from an optical fiber ( 33 ; 133 ) to the deflection element ( 19 ; 119 ) collimated. 12. Interferometer (1) nach Anspruch 11, wobei im Strahlengang (123) zwischen dem Kollimator (135) und dem Umlenkelement (119) eine Zylinderlinse (137) angeordnet ist, welche sich zusammen mit dem Umlenkelement (119) um die Drehachse (129) dreht.12. Interferometer ( 1 ) according to claim 11, wherein a cylindrical lens ( 137 ) is arranged in the beam path ( 123 ) between the collimator ( 135 ) and the deflecting element ( 119 ), which together with the deflecting element ( 119 ) about the axis of rotation ( 129 ) turns. 13. Interferometer (1) nach einem der Ansprüche 1-12, wobei das Interferometer. (1) als Michelson-Interferometer ausgebildet ist und wobei der Wellenlängenvariator (4; 104) in einem Referenzarm (3) des Michelson-Interferometers angeordnet ist.13. Interferometer ( 1 ) according to any one of claims 1-12, wherein the interferometer. ( 1 ) is designed as a Michelson interferometer and the wavelength variator ( 4 ; 104 ) is arranged in a reference arm ( 3 ) of the Michelson interferometer. 14. Interferometer (1) nach einem der Ansprüche 1-12, wobei daß Interferometer als Michelson-Interferometer ausgebildet ist und wobei der Wellenlängenvariator (4; 104) in einem Probenarm (5) des Michelson-Interferometers angeordnet ist.14. Interferometer ( 1 ) according to any one of claims 1-12, wherein that interferometer is designed as a Michelson interferometer and wherein the wavelength variator ( 4 ; 104 ) is arranged in a sample arm ( 5 ) of the Michelson interferometer. 15. Vorrichtung für die optische Kohärenzthomographie mit einem Interferometer (1) nach einem der Ansprüche 1-14.15. Device for optical coherence tomography with an interferometer ( 1 ) according to any one of claims 1-14.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102006030788A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Fluid concentration measuring sensor for use in medical and biological application area, has measuring chamber assigned to radiation source, where reflection surface is arranged in cross section view to spiral shape curve describing range
US7358516B2 (en) 2001-04-13 2008-04-15 Carl Zeiss Ag System and method for determining a position or/and orientation of two objects relative to each other as well as beam guiding arrangement, interferometer arrangement and device for changing an optical path length for use in such a system and method

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