DE102006037967B3 - Michelson interferometer has beam splitter divides ray of light, coming from radiation source in two partial beam, which are guided mirror-symmetrical to straight line parallel to rotation axis - Google Patents

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Abstract

The Michelson interferometer has a beam splitter (3) and rotary retro-reflector (9), whose rotation axis (10) is laterally shifted opposite its triple point. The beam splitter divides a ray of light (2), coming from a radiation source (1) in two partial beams (4,5), which are guided mirror-symmetrical to a straight line (10') parallel to the rotation axis under same angle (alpha ) into the rotary retro-reflector. The tilted mirror (6,7) and a partial beam (4') is arranged between rotary retro reflector and the beam splitter and the other partial beam (5') and lower odd number of deflecting mirrors is arranged, whereby the lower number is larger than or equal to zero.

Description

Aus der DE 41 36 300 C1 oder der DE 197 56 936 C1 ist ein Michelson-Interferometer bekannt, bei dem optische Wegdifferenzen mittels eines Retroreflektors erzeugt werden, dessen Rotationsachse gegenüber seinem Tripelpunkt seitlich versetzt ist. Ein Strahlteiler teilt einen von einer Strahlungsquelle kommenden Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen auf, die direkt oder mit Hilfe von Umlenkspiegeln spiegelsymmetrisch zur Rotationsachse des Retroreflektors unter jeweils gleichem Winkel in den Retroreflektor geleitet werden. Von dem Retroreflektor aus werden die Teilstrahlen auf ihnen zugeordnete Planspiegel reflektiert, welche die Teilstrahlen senkrecht in den rotierenden Retroreflektor zurückreflektieren. Von dem Retroreflektor aus gelangen die Teilstrahlen, ggf. über die Umlenkspiegel, wieder zu dem Strahlteiler, der die Teilstrahlen vereinigt und zur Interferenz bringt. Die interferierenden Teilstrahlen werden einem Detektor zur Erzeugung eines Interferenzsignals zugeführt.From the DE 41 36 300 C1 or the DE 197 56 936 C1 a Michelson interferometer is known in which optical path differences are generated by means of a retroreflector whose axis of rotation is laterally offset from its triple point. A beam splitter divides a light beam coming from a radiation source into two partial beams, which are guided directly or with the aid of deflecting mirrors mirror-symmetrically to the axis of rotation of the retroreflector at the same angle into the retroreflector. From the retroreflector from the partial beams are reflected on them associated plano mirror, which reflect the partial beams back into the rotating retro-reflector. From the retroreflector, the partial beams, possibly via the deflecting mirrors, return to the beam splitter, which combines the partial beams and causes them to interfere. The interfering sub-beams are fed to a detector for generating an interference signal.

Die exakte Vereinigung der Teilstrahlen und damit die Qualität des Interferenzsignals sind sehr empfindlich gegenüber Winkeländerungen (Verkippungen) der beiden Planspiegel, die exakt senkrecht zu den von dem Retroreflektor auf sie reflektierten Teilstrahlen ausgerichtet sein müssen. Daher sind in der Regel Mittel zur Justierung der Planspiegel erforderlich, was mit einem entsprechend hohen konstruktiven Aufwand verbunden ist.The exact union of the partial beams and thus the quality of the interference signal are very sensitive to angle changes (Tilting) of the two plane mirrors, which are exactly perpendicular to the aligned by the retroreflector reflected on them partial beams have to be. Therefore, as a rule, means for adjusting the plane mirrors are required, which is associated with a correspondingly high design effort is.

Aus der bereits genannten DE 197 56 936 C1 ist es bekannt, anstelle der Planspiegel ortsfeste Retroreflektoren vorzusehen, bei denen Winkeländerungen (Verkippungen) vergleichsweise unkritisch sind, weil sie einfallende Strahlen immer senkrecht zurück reflektieren. Allerdings kommt es zwischen den einfallenden und zurückreflektierten Strahlen zu einem Versatz, so dass eine Fokussieroptik benötigt wird, um die zur Interferenz zu bringenden Teilstrahlen zu vereinigen und einen akzeptablen Modulationsgrad zu erreichen.From the already mentioned DE 197 56 936 C1 It is known to provide fixed retroreflectors instead of the plane mirror, in which angle changes (tilting) are relatively uncritical because they always reflect incident rays back vertically. However, there is an offset between the incident and back reflected beams, so that focusing optics are needed to combine the sub-beams to be brought into interference and to achieve an acceptable degree of modulation.

Aus der EP 0 034 325 B1 ist ein Michelson-Interferometer bekannt, bei dem die optischen Wegdifferenzen mittels eines oder zweier Retroreflektoren erzeugt werden, die pendelnd gelagert sind und dabei vor und zurück schwingen. Bei entsprechender Dimensionierung des Strahlteilers bzw. genügend kleiner Pendelbewegung kann auf die Anordnung der rückreflektierenden winkelempfindlichen Planspiegel verzichtet werden; d. h. die von dem Strahlteiler in den vor und zurück pendelnden Retroreflektor geführten Teilstrahlen werden von diesem unmittelbar in Richtung zu dem Strahlteiler zurück reflektiert.From the EP 0 034 325 B1 a Michelson interferometer is known in which the optical path differences are generated by means of one or two retroreflectors, which are oscillatingly supported and oscillate back and forth. With appropriate dimensioning of the beam splitter or sufficiently small pendulum motion can be dispensed with the arrangement of the retroreflective angle-sensitive plane mirror; ie the partial beams guided by the beam splitter into the retro-reflector, which oscillates back and forth, are reflected back directly by the latter into the beam splitter.

Gegenüber der Pendellagerung des Retroreflektors hat die Verwendung eines rotierenden Retroreflektors den Vorteil, dass die Rotationsbewegung leicht mit höheren Frequenzen realisiert werden kann und damit höhere Messraten möglich sind. Weiterhin ist eine Rotationsbewegung weniger anfällig auf Erschütterungen und Vibrationen als eine Pendelbewegung. Diese Vorteile sind vor allem beim Einsatz des Interferometers in rauher Umgebung, z. B. in der Prozessmesstechnik, von Bedeutung.Opposite the Self-aligning bearing of the retroreflector has the use of a rotating Retroreflektors the advantage that the rotational movement easily with higher Frequencies can be realized and thus higher measurement rates are possible. Furthermore, a rotational movement is less susceptible to shocks and vibrations as a pendulum motion. These benefits are present especially when using the interferometer in harsh environment, z. B. in process measurement, of importance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Michelson-Interferometer mit rotierendem Retroreflektor die Abhängigkeit des Interferenzsignals von Winkelstellungen oder Verkippungen optischer Komponenten zu minimieren und dabei einen hohen Modulationsgrad, also eine hohe Deckung der zur Interferenz gebrachten Teilstrahlen, zu erreichen.Of the Invention is based on the object in a Michelson interferometer with rotating retroreflector the dependence of the interference signal of To minimize angular positions or tilting of optical components And thereby a high degree of modulation, so a high coverage of to reach the interference brought partial beams.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Michelson-Interferometer mit einem Strahlteiler und einem rotierenden Retroreflektor gelöst, dessen Rotationsachse gegenüber seinem Tripelpunkt seitlich versetzt ist,

  • – wobei der Strahlteiler einen von einer Strahlungsquelle kommenden Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen aufteilt, die spiegelsymmetrisch zu einer zur Rotationsachse parallelen Geraden unter jeweils gleichem Winkel in den rotierenden Retroreflektor geführt werden,
  • – wobei der rotierende Retroreflektor die in ihn geführten Teilstrahlen entweder unmittelbar oder nach Reflexion an zwei ortsfesten Retroreflektoren in Richtung zu dem Strahlteiler zurück reflektiert, der die Teilstrahlen zum Empfang in einem Detektor wieder vereinigt, und
  • – wobei im Verlauf zumindest eines der beiden Teilstrahlen zwischen dem rotierenden Retroreflektor und dem Strahlteiler mindestens ein Umlenkspiegel angeordnet ist und im Verlauf des anderen Teilstrahls eine um eine ungerade Zahl geringere Anzahl von Umlenkspiegeln angeordnet ist, wobei die geringere Anzahl größer oder gleich Null ist.
According to the invention, the object is achieved by a Michelson interferometer with a beam splitter and a rotating retroreflector whose axis of rotation is laterally offset from its triple point,
  • Wherein the beam splitter divides a light beam coming from a radiation source into two partial beams, which are guided mirror-symmetrically to a straight line parallel to the axis of rotation at the same angle in each case into the rotating retroreflector,
  • - Wherein the rotating retroreflector reflects the partial beams guided in it either directly or after reflection at two stationary retroreflectors in the direction of the beam splitter, which reunites the partial beams for reception in a detector, and
  • - Wherein at least one deflecting mirror is arranged in the course of at least one of the two partial beams between the rotating retroreflector and the beam splitter and in the course of the other partial beam by an odd number of smaller number of deflecting mirrors is arranged, wherein the smaller number is greater than or equal to zero.

Die in den rotierenden Retroreflektor fallenden Teilstrahlen beschreiben beim Austritt aus dem Retroreflektor eine elliptische Rotationsbewegung, wobei die Weite der Ellipse von dem Einfallswinkel nicht aber von dem Einfallsort abhängig ist. Diese Rotationsbewegung der Teilstrahlen wird wieder aufgehoben, wenn die rotierenden Teilstrahlen über Planspiegel in den Retroreflektor zurückgespiegelt werden, so wie dies aus der DE 41 36 300 C1 oder der DE 197 56 936 C1 bekannt ist. Diese Planspiegel sind jedoch bei dem erfindungsgemäßen Interferometer wegen ihres störenden Einflusses auf das Interferenzsignal nicht vorgesehen; statt dessen werden die in den rotierenden Retroreflektor geführten Teilstrahlen entweder unmittelbar oder nach Reflexion an zwei ortsfesten Retroreflektoren in Richtung zu dem Strahlteiler zurück reflektiert. Dadurch bleibt jedoch die elliptische Rotationsbewegung der Teilstrahlen erhalten. Um die Teilstrahlen später exakt zur Deckung zu bringen und einen hohen Modulationsgrad zu erreichen, ist es erforderlich, dass die Teilstrahlen bei ihrer Vereinigung gleichsinnig rotieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die von dem rotierenden Retroreflektor kommenden Teilstrahlen bis zu ihrer Vereinigung jeweils dieselbe Anzahl von Reflexionen erfahren. Da nur einer der Teilstrahlen an dem Strahlteiler reflektiert wird, während der andere Teilstrahl durch den Strahlteiler hindurch tritt, ist erfindungsgemäß im Verlauf zumindest eines der beiden Teilstrahlen zwischen dem rotierenden Retroreflektor und dem Strahlteiler mindestens ein Umlenkspiegel und im Verlauf des anderen Teilstrahls eine um eine ungerade Zahl geringere Anzahl von Umlenkspiegeln angeordnet, wobei die geringere Anzahl größer oder gleich Null ist. Im einfachsten Fall ist also nur ein Umlenkspiegel vorhanden.The subjets falling into the rotating retroreflector describe an elliptical rotational movement on exiting the retroreflector, the width of the ellipse not being dependent on the angle of incidence but on the point of incidence. This rotational movement of the partial beams is canceled when the rotating partial beams are reflected back over plane mirror in the retroreflector, as shown in DE 41 36 300 C1 or the DE 197 56 936 C1 is known. However, these plane mirrors are not provided in the interferometer according to the invention because of their disturbing influence on the interference signal; instead, the sub-beams guided into the rotating retroreflector become either directly or after reflection at two stationary retroreflectors in the direction towards reflected back to the beam splitter. As a result, however, the elliptical rotational movement of the partial beams is maintained. In order to bring the partial beams later exactly to coincidence and to achieve a high degree of modulation, it is necessary that the partial beams rotate in the same direction in their union. This is achieved according to the invention in that the partial beams coming from the rotating retroreflector each experience the same number of reflections until their union. Since only one of the partial beams is reflected at the beam splitter, while the other partial beam passes through the beam splitter, according to the invention at least one deflecting mirror in the course of at least one of the two partial beams between the rotating retroreflector and the beam splitter and an odd in the course of the other partial beam Number of smaller number of deflecting mirrors arranged, wherein the smaller number is greater than or equal to zero. In the simplest case, therefore, only one deflection mirror is available.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Interferometers besteht auch darin, dass mögliche Verkippungen sowohl der Umlenkspiegel als auch des Strahlteilers keine Auswirkung auf den Deckungsgrad der von dem Strahlteiler vereinigten Teilstrahlen haben.One essential advantage of the interferometer according to the invention also in that possible Tilting of both the deflection mirror and the beam splitter no effect on the degree of coverage of the partial beams combined by the beam splitter to have.

Die vom Strahlteiler vereinigten rotierenden Teilstrahlen können mittels einer Fokussieroptik (z. B. Spiegel oder Linse) auf den Detektor fokussiert werden, wobei die Fokussieroptik vorzugsweise eine Öffnung enthält, durch die hindurch ein Referenz-Laserstrahl auf den Strahlteiler gerichtet ist, der den Referenz-Laserstrahl in zwei das Interferometer durchlaufende Laser-Teilstrahlen aufteilt. In entsprechender Weise können dann die nach Durchlaufen des Interferometers von dem Strahlteiler vereinigten rotierenden Laser-Teilstrahlen mittels einer weiteren Fokussieroptik auf einen Laserdetektor fokussiert werden, wobei die weitere Fokussieroptik eine Öffnung enthält, durch die hindurch der Lichtstrahl der Strahlungsquelle auf den Strahlteiler gerichtet ist. Das Kalibrieren eines Interferometers mittels eines Lasers, dessen Laserstrahl in die Strahlungswege des Interferometers eingekoppelt und nach deren Durchlaufen anschließend mit einem Laserdetektor erfasst wird, ist beispielsweise aus der US 5,341,207 bekannt.The rotating partial beams combined by the beam splitter can be focused onto the detector by means of focusing optics (eg mirror or lens), the focusing optics preferably including an opening through which a reference laser beam is directed onto the beam splitter which adjusts the reference beam. Laser beam in two the Interferometer passing laser partial beams divides. In a corresponding manner then combined after passing through the interferometer of the beam splitter rotating laser partial beams can be focused by a further focusing optics on a laser detector, wherein the further focusing optics includes an opening through which the light beam of the radiation source is directed to the beam splitter. The calibration of an interferometer by means of a laser, whose laser beam is coupled into the radiation paths of the interferometer and is subsequently detected by a laser detector after passing through them, is known, for example, from US Pat US 5,341,207 known.

Die Rotationsbewegung der vom Strahlteiler vereinigten Teilstrahlen bzw. Laser-Teilstrahlen kann in vorteilhafter Weise wieder aufgehoben werden, indem sie über mindestens einen zusätzlichen Spiegel parallel zu einem der von dem rotierenden Retroreflektor kommenden Teilstrahlen in den rotierenden Retroreflektor gelenkt und erst nach dem Austritt aus diesem zu dem Detektor bzw. Laserdetektor geführt werden, wobei die Anzahl der zusätzlichen Spiegel so gewählt ist, dass die Summe der Reflexionen jedes Teilstrahls bzw. Laser-Teilstrahls auf dem Weg von dem Retroreflektor über die gegebenenfalls vorhandenen Umlenkspiegel, den Strahlteiler und den mindestens einen zusätzlichen Spiegel ungerade ist. Wie oben bereits erwähnt, beschreiben die in den rotierenden Retroreflektor fallenden Teilstrahlen beim Austritt aus dem Retroreflektor eine elliptische Rotationsbewegung, wobei die Weite der Ellipse von dem Einfallswinkel nicht aber von dem Einfallsort abhängig ist. Wenn also die in den Retroreflektor zurückgeführten vereinigten Teilstrahlen bzw. Laser-Teilstrahlen parallel zu den von dem rotierenden Retroreflektor kommenden Teilstrahlen sind, mit diesen gleichsinnig rotieren und die gleiche Weite der Rotationsellipse aufweisen, werden sie von dem rotierenden Retroreflektor in einen nichtrotierenden Lichtstrahl bzw. Laserstrahl vereinigt, der dann ohne Fokussieroptik von dem Detektor bzw. Laserdetektor erfasst werden kann. Damit die in den Retroreflektor zurückgeführten vereinigten Teilstrahlen bzw. Laser-Teilstrahlen gleichsinnig mit den von dem rotierenden Retroreflektor kommenden Teilstrahlen rotieren, muss die Summe der Reflexionen jedes Teilstrahls bzw. Laser-Teilstrahls auf dem Weg von dem Retroreflektor über die gegebenenfalls vorhandenen Umlenkspiegel, den Strahlteiler und den mindestens einen zusätzlichen Spiegel ungerade sein.The Rotational movement of the partial beams united by the beam splitter or partial laser beams can be reversed in an advantageous manner be over by at least one additional Mirror parallel to one of the rotating retroreflector coming partial beams directed into the rotating retroreflector and only after the exit from this to the detector or laser detector be guided the number of extra Mirror so chosen is that the sum of the reflections of each sub-beam or partial laser beam on the way from the retroreflector over the possibly existing ones Deflection mirror, the beam splitter and the at least one additional Mirror is odd. As mentioned above, describe in the rotating retroreflector falling partial beams at the exit from the retroreflector an elliptical rotational movement, wherein the width of the ellipse of the angle of incidence but not of the Incidence dependent is. If, therefore, the combined partial beams returned to the retroreflector or partial laser beams parallel to those of the rotating retroreflector are coming partial beams, rotate in the same direction and have the same width of the rotary ellipse, they are of the rotating retroreflector in a non-rotating light beam or laser beam combined, which then without focusing optics of the Detector or laser detector can be detected. So that in the Retroreflector returned unified Partial beams or laser partial beams in the same direction with those of the Rotate retroreflector rotating part beams, must the sum of the reflections of each partial beam or partial laser beam on the way from the retroreflector over the possibly existing ones Deflection mirror, the beam splitter and the at least one additional Mirror be odd.

Von den die vereinigten Teilstrahlen bzw. Laser-Teilstrahlen in den rotierenden Retroreflektor lenkenden zusätzlichen Spiegeln liegt einer im Strahlungsweg zwischen dem Strahlteiler und der Strahlungsquelle bzw. dem Detektor, weswegen der betreffende zusätzliche Spiegel als Strahlteiler ausgebildet sein muss. Alternativ kann vorgesehen werden, dass die Gerade, bezüglich derer die beiden Teilstrahlen spiegelsymmetrisch unter jeweils gleichem Winkel in den rotierenden Retroreflektor geführt werden, gegenüber der Rotationsachse des Retroreflektors senkrecht zu der von den Teilstrahlen aufgespannten Ebene versetzt ist. Dadurch wird der Strahlenverlauf in dem Interferometer in zwei Teilverläufe unterteilt, die in zwei unterschiedlichen Ebenen liegen. Die von dem Strahlteiler kommenden vereinigten Teilstrahlen bzw. Laser-Teilstrahlen sind dann beispielsweise gegenüber dem Lichtstrahl von der Strahlungsquelle zu dem Strahlteiler räumlich getrennt, so dass der die vereinigten Teilstrahlen bzw. Laser-Teilstrahlen in den rotierenden Retroreflektor lenkende zusätzliche Spiegel außerhalb des Lichtstrahl von der Strahlungsquelle zu dem Strahlteiler liegen kann und daher für diesen nicht mehr transparent sein muss.From the combined partial beams or laser partial beams in the Rotating retroreflector guiding additional mirrors lies one in the radiation path between the beam splitter and the radiation source or the detector, which is why the respective additional mirror as a beam splitter must be trained. Alternatively, it can be provided that the Just, concerning derer the two partial beams mirror-symmetrical under each same Angles are guided in the rotating retroreflector, opposite to the Rotation axis of the retroreflector perpendicular to the spanned by the partial beams Plane is offset. This will cause the beam path in the interferometer in two sub-courses divided into two different levels. The one of the Beam splitter coming combined partial beams or laser partial beams are then opposite, for example the light beam spatially separated from the radiation source to the beam splitter, so that the combined partial beams or laser partial beams in the rotating retroreflector directing additional mirrors outside the light beam from the radiation source to the beam splitter can and therefore for this no longer needs to be transparent.

Die räumliche Trennung der in das Interferometer ein- und aus diesem auslaufenden Strahlen kann statt in zwei Ebenen auch durch Strahlversatz in einer Ebene erreicht werden, wobei der Lichtstrahl und der Referenz-Laserstrahl innerhalb der Ebene an verschiedenen Stellen auf den Strahlteiler treffen.The spatial separation of the rays entering and exiting the interferometer can also be achieved by beam offset in one plane instead of in two planes, wherein the light beam and the reference laser beam are within the plane hit the beam splitter at different places.

Die Spiegel und/oder der Strahlteiler des erfindungsgemäßen Interferometers können in an sich bekannter Weise jeweils von Prismenflächen eines oder mehrerer Prismenkörper gebildet werden, wobei der Strahlteiler vorzugsweise von aneinander anliegenden Prismenflächen zweier Prismenkörper gebildet wird. Diejenigen Prismenflächen, durch die Strahlen in den Prismenkörper ein- oder austreten, sind dabei vorzugsweise senkrecht zu den betreffenden Strahlen ausgerichtet, so dass Strahlungsbrechungen vermieden und Dispersionseffekte reduziert werden. Als Retroreflektoren kommen Tripelspiegel, als Vollprismen ausgebildete Kubusecken, Katzenaugen in Spiegel- oder Linsenausführung sowie Dachkantspiegel oder -prismen infrage.The Mirror and / or the beam splitter of the interferometer according to the invention can each formed in a conventional manner of prism surfaces of one or more prism body be, wherein the beam splitter preferably of adjacent to each other prism faces two prismatic bodies is formed. Those prism surfaces through which rays in the prism body enter or exit, are preferably perpendicular to the relevant Beams aligned, so that radiation refraction avoided and Dispersion effects are reduced. As retroreflectors come Ceiling mirrors, cusp corners designed as full prisms, cat's eyes in mirror or lens design as well as rooftop mirrors or prisms.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Michelson-Interferometers erläutert; dabei zeigen im Einzelnen:in the Furthermore, the invention will be described with reference to FIGS Embodiments of the according to the invention Michelson interferometer explained; there show in detail:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Michelson-Interferometers mit einem rotierenden Retroreflektor und einem Strahlteiler, der einen Lichtstrahl in zwei Teilstrahlen aufteilt und diese nach Durch laufen des Interferometers wieder vereinigt, 1 a first embodiment of the Michelson interferometer according to the invention with a rotating retroreflector and a beam splitter, which divides a light beam into two sub-beams and this reunites after passing through the interferometer,

2 ein Beispiel für die Unempfindlichkeit der vereinigten Teilstrahlen in Bezug auf Verkippungen des Strahlteilers, 2 an example of the insensitivity of the combined partial beams with respect to tilting of the beam splitter,

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zusätzlichen Spiegeln, die die vereinigten Teilstrahlen nochmals zurück in den Retroreflektor leiten, 3 a further embodiment with additional mirrors which guide the combined partial beams back into the retroreflector,

4 das Ausführungsbeispiel nach 3 in Draufsicht und Seitenansicht, wobei der der Strahlenverlauf in dem Interferometer in zwei Teilverläufe unterteilt ist, die in unterschiedlichen Ebenen liegen, 4 the embodiment according to 3 in plan view and side view, wherein the beam path in the interferometer is subdivided into two partial progressions which lie in different planes,

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei der Strahlenverlauf in dem Interferometer in zwei Teilverläufe unterteilt, die innerhalb einer Ebene gegeneinander versetzt sind, 5 a further embodiment, wherein the beam path in the interferometer is subdivided into two partial progressions, which are offset from one another within a plane,

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit sich kreuzenden Strahlenverläufen, 6 another embodiment with intersecting ray paths,

7 bis 11 unterschiedliche Ausführungsbeispiele mit Prismenkörpern zur Realisierung von Spiegeln und/oder des Strahlteilers oder zur Verkürzung optischer Weglängen und 7 to 11 different embodiments with prism bodies for the realization of mirrors and / or the beam splitter or for shortening optical path lengths and

12 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit ortsfesten Retroreflektoren. 12 another embodiment with fixed retroreflectors.

1 zeigt ein Michelson-Interferometer mit einer Strahlungsquelle 1, von der aus ein Lichtstrahl 2 unter einem vorgegebenen Winkel auf einen Strahlteiler 3 fällt. Der Strahlteiler 3 teilt den Lichtstrahl 2 in zwei amplitudengleiche Teilstrahlen 4, 5 auf, wobei der an dem Strahlteiler 3 re flektierte Teilstrahl 4 über zwei Umlenkspiegel 6, 7 und der von dem Strahlteiler 3 durchgelassene Teilstrahl 5 über einen Umlenkspiegel 8 in einen Retroreflektor 9 gelangt. Der Retroreflektor 9 rotiert exzentrisch um eine gegenüber dem Tripelpunkt des Retroreflektors 9 seitlich versetzte Rotationsachse 10. Die beiden Teilstrahlen 4 und 5 werden von den Umlenkspiegeln 6, 7, 8 spiegelsymmetrisch zur Rotationsachse 10 bzw. einer dazu parallelen Geraden 10' unter jeweils gleichem Einfallswinkel α in den rotierenden Retroreflektor 9 eingeleitet. Die Umlenkspiegel 6, 7, 8 sind ferner derart angeordnet, dass die optischen Weglängen der Teilstrahlen 4, 5 von dem Strahlteiler 3 zu dem Retroreflektor 9 gleich sind. Der Retroreflektor 9 reflektiert die Teilstrahlen 4, 5 unter jeweils demselben Winkel α, aber mit einem Parallelversatz, so dass die aus dem rotierenden Retroreflektor 9 austretenden Teilstrahlen 4', 5' jeweils eine elliptische Rotationsbewegung beschreiben. Die Weite der Ellipse der Rotationsbewegung ist von dem Winkel α, nicht aber von dem Einfallsort, abhängig. Die von dem Retroreflektor 9 kommenden rotierenden Teilstrahlen 4', 5' werden über dieselben Umlenkspiegel 6, 7, 8 wie die Teilstrahlen 4, 5 zu dem Strahlteiler 3 zurückgeführt. Die von dem Strahlteiler 3 vereinigten Teilstrahlen 11 gelangen auf der von der Strahlungsquelle 1 abgewandten Seite zu einer Fokussieroptik 12 in Form eines Fokussierspiegels, der die vereinigten Teilstrahlen 11 auf einen Detektor 13 fokussiert. 1 shows a Michelson interferometer with a radiation source 1 , from which a ray of light 2 at a predetermined angle to a beam splitter 3 falls. The beam splitter 3 divides the light beam 2 in two amplitude-equal partial beams 4 . 5 on, wherein the at the beam splitter 3 re inflected partial ray 4 over two deflecting mirrors 6 . 7 and that of the beam splitter 3 transmitted partial beam 5 via a deflection mirror 8th in a retro reflector 9 arrives. The retro reflector 9 rotates eccentrically around one opposite the triple point of the retroreflector 9 laterally offset rotation axis 10 , The two partial beams 4 and 5 be from the deflecting mirrors 6 . 7 . 8th mirror-symmetrical to the axis of rotation 10 or a parallel line 10 ' in each case the same angle of incidence α in the rotating retroreflector 9 initiated. The deflection mirror 6 . 7 . 8th are further arranged such that the optical path lengths of the partial beams 4 . 5 from the beam splitter 3 to the retroreflector 9 are the same. The retro reflector 9 reflects the partial beams 4 . 5 at the same angle α, but with a parallel offset, so that from the rotating retroreflector 9 emerging partial beams 4 ' . 5 ' each describe an elliptical rotational movement. The width of the ellipse of the rotational movement depends on the angle α, but not on the point of incidence. The one from the retroreflector 9 coming rotating partial beams 4 ' . 5 ' be about the same deflection mirror 6 . 7 . 8th like the partial beams 4 . 5 to the beam splitter 3 recycled. The of the beam splitter 3 united partial beams 11 arrive on the from the radiation source 1 opposite side to a focusing optics 12 in the form of a focusing mirror, the united partial beams 11 on a detector 13 focused.

Die exzentrische Drehbewegung des Retroreflektors 9 führt zu einer gegensinnigen Änderung der optischen Weglängen der beiden Teilstrahlen 4, 4' und 5, 5' von dem Strahlteiler 3 zu dem Retroreflektors 9 und zurück, so dass bei der Vereinigung der Teilstrahlen 4, 4' und 5, 5' in dem Strahlteiler 3 ein Interferogramm entsteht, welches die Fourier-Transformierte des von der Strahlungsquelle 1 kommenden Lichtstrahls 2 darstellt. Das gezeigte Michelson-Interferometer ist daher für die Fourier-Transform-(FT-)Spektroskopie verwendbar.The eccentric rotation of the retroreflector 9 leads to an opposite change in the optical path lengths of the two partial beams 4 . 4 ' and 5 . 5 ' from the beam splitter 3 to the retroreflector 9 and back, so that at the union of partial beams 4 . 4 ' and 5 . 5 ' in the beam splitter 3 an interferogram is produced, which is the Fourier transform of the radiation source 1 coming light beam 2 represents. The Michelson interferometer shown is therefore useful for Fourier transform (FT) spectroscopy.

Spiegelsymmetrisch zu dem Strahlteiler 3 ist hinter der Fokussieroptik 12 ein Laser 14 angeordnet, der durch eine Öffnung 15 in der Fokussieroptik 12 einen Referenz-Laserstrahl 16 auf den Strahlteiler 3 richtet. Der Referenz-Laserstrahl 16 wird derselben Weise wie der Lichtstrahl 2, aber in Bezug auf den Strahlteiler 3 gespiegelt, in Laser-Teilstrahlen 17, 18 aufgeteilt, die parallel oder zumindest annähernd deckungsgleich mit den Teilstrahlen 4, 5 verlaufen. Nach Reflexion in dem Retroreflektor 9 werden die jetzt rotierenden Laser-Teilstrahlen 17', 18' wieder zu dem Strahlteiler 3 geführt und dort vereinigt. Die vereinigten Laser-Teilstrahlen 19 gelangen von dem Strahlteiler 3 auf der von der Strahlungsquelle 1 abgewandten Seite zu einer weiteren Fokussieroptik 20 in Form eines Fokussierspiegels, der die vereinigten Laser-Teilstrahlen 19 auf einen Laserdetektor 21 fokussiert. Die weitere Fokussieroptik 20 enthält ebenfalls eine Öffnung 22 durch die hindurch die Strahlungsquelle 1 den Lichtstrahl 2 auf den Strahlteiler 3 richtet.Mirror symmetric to the beam splitter 3 is behind the focusing optics 12 a laser 14 arranged through an opening 15 in the focusing optics 12 a reference laser beam 16 on the beam splitter 3 directed. The reference laser beam 16 becomes the same way as the light beam 2 but in terms of the beam splitter 3 mirrored, in partial laser beams 17 . 18 split, the parallel or at least approximately congruent with the sub-beams 4 . 5 run. After reflection in the retroreflector 9 become the now rotating laser partial beams 17 ' . 18 ' back to the beam splitter 3 led and united there. The united laser sub-beams 19 get out of that beamsplitter 3 on the from the radiation source 1 opposite side to another focusing optics 20 in the form of a focusing mirror, the combined laser partial beams 19 on a laser detector 21 focused. The further focusing optics 20 also contains an opening 22 through which the radiation source 1 the light beam 2 on the beam splitter 3 directed.

Um die von dem Retroreflektor 9 kommenden rotierenden Teilstrahlen 4', 5' bzw. Laser-Teilstrahlen 17', 18' in dem Strahlteiler 3 exakt zur Deckung zu bringen und einen hohen Modulationsgrad zu erreichen, ist es erforderlich, dass die Teilstrahlen 4', 5' (Laser-Teilstrahlen 17', 18') bei ihrer Vereinigung gleichsinnig rotieren. Dies wird dadurch erreicht, dass die von dem rotierenden Retroreflektor 9 kommenden Teilstrahlen 4', 5' (Laser-Teilstrahlen 17', 18') bis zu ihrer Vereinigung jeweils dieselbe Anzahl von Reflexionen erfahren. Da bezogen auf den Detektor 13 nur der Teilstrahl 5' (bezogen auf den Laserdetektor 21 nur der Laser-Teilstrahl 18') an dem Strahlteiler 3 reflektiert wird, während der jeweils andere Teilstrahl 4' (Laser-Teilstrahl 17') durch den Strahlteiler 3 hindurch tritt, ist die Anzahl der im Verlauf des Teilstrahls 4' (Laser-Teilstrahls 18') angeordneten Umlenkspiegel 6, 7 um eine ungerade Zahl größer oder keiner, hier um Eins größer, als in dem entsprechenden Verlauf des anderen Teilstrahls 5' (Laser-Teilstrahls 17').To those of the retroreflector 9 coming rotating partial beams 4 ' . 5 ' or partial laser beams 17 ' . 18 ' in the beam splitter 3 To bring exactly to coincidence and to achieve a high degree of modulation, it is necessary that the partial beams 4 ' . 5 ' (Laser sub-beams 17 ' . 18 ' ) rotate in the same direction at their union. This is achieved by that of the rotating retroreflector 9 coming partial beams 4 ' . 5 ' (Laser sub-beams 17 ' . 18 ' ) experience the same number of reflections until their union. As related to the detector 13 only the partial beam 5 ' (related to the laser detector 21 only the partial laser beam 18 ' ) at the beam splitter 3 is reflected while the other sub-beam 4 ' (Partial laser beam 17 ' ) through the beam splitter 3 passes through, is the number in the course of the sub-beam 4 ' (Partial laser beam 18 ' ) arranged deflection mirror 6 . 7 by an odd number greater or none, here by one greater than in the corresponding course of the other sub-beam 5 ' (Partial laser beam 17 ' ).

Anstelle der gezeigten Fokussierspiegel 12, 20 kommen auch andere Fokussieroptiken, wie z.B. Linsen, infrage.Instead of the focusing mirror shown 12 . 20 Other focusing optics, such as lenses, come into question.

Da die Teilstrahlen 4', 5' bzw. Laser-Teilstrahlen 17', 18' auf beiden Seiten des Strahlteilers 3 jeweils mit halber Amplitude vereinigt werden können der Detektor 13 und der Laserdetektor 21 vertauscht werden. In 1 verlaufen dann die vereinigten Teilstrahlen 11' anstelle der vereinigten Laser-Teilstrahlen 19 zu dem Detektor 13', der an der Stelle des Laserdetektors 21 angeordnet ist, und umgekehrt.Because the partial beams 4 ' . 5 ' or partial laser beams 17 ' . 18 ' on both sides of the beam splitter 3 each can be combined with half the amplitude of the detector 13 and the laser detector 21 be reversed. In 1 then run the combined partial beams 11 ' instead of the combined laser partial beams 19 to the detector 13 ' in the place of the laser detector 21 is arranged, and vice versa.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Interferometers besteht auch darin, dass mögliche Verkippungen sowohl der Umlenkspiegel 6, 7, 8 als auch des Strahlteilers 3 keine Auswirkung auf die von dem Strahlteiler 3 vereinigten Teilstrahlen 11, 11' bzw. Laser-Teilstrahlen 19, 19' haben. Da die in den rotierenden Retroreflektor 9 einfallenden Strahlen von diesem in der gleichen Richtung zurückreflektiert werden, werden Winkelfehler, die die Strahlen auf ihrem Weg zu dem Retroreflektor 9 an den Umlenkspiegeln 6, 7, 8 erfahren, beim Rücklauf der Strahlen von dem Retroreflektor 9 zu dem Strahlteiler 3 wieder aufgehoben. Im Falle eines Winkelfehlers des Strahlteilers 3 würden, wie 2 zeigt, die vereinigten Teilstrahlen 11' ihre Richtung beibehalten, während die vereinigten Teilstrahlen 11 gemeinsam den doppelten Winkelfehler erfahren würden, der Deckungsgrad der vereinigten Teilstrahlen 11, 11' bleibt von dem Winkelfehler des Strahlteilers 3 unbeeinflusst.A significant advantage of the interferometer according to the invention is also that possible tilting of both the deflection mirror 6 . 7 . 8th as well as the beam splitter 3 no effect on that of the beam splitter 3 united partial beams 11 . 11 ' or partial laser beams 19 . 19 ' to have. Because in the rotating retroreflector 9 incident rays are reflected back from this in the same direction, are angular errors affecting the rays on their way to the retroreflector 9 at the deflecting mirrors 6 . 7 . 8th experienced when returning the rays from the retroreflector 9 to the beam splitter 3 lifted again. In the case of an angle error of the beam splitter 3 would, like 2 shows, the combined partial beams 11 ' maintain their direction while the combined sub-beams 11 together would experience the double angle error, the degree of coverage of the combined partial beams 11 . 11 ' remains of the angle error of the beam splitter 3 unaffected.

Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Michelson-Interferometers unterscheidet sich von dem nach 1 dadurch, dass die vereinigten rotierenden Teilstrahlen 11 über einen zusätzlichen Spiegel 23 parallel zu dem Teilstrahl 5, 5' in den rotierenden Retroreflektor 9 geleitet werden. Weiterhin werden die vereinigten rotierenden Laser-Teilstrahlen 19 über zwei weitere zusätzliche Spiegel 24, 25 parallel zu dem Laser-Teilstrahl 18, 18' in den rotierenden Retroreflektor 9 geleitet. Die Anzahl der zusätzlichen Spiegel 23 (bzw. 24, 25) ist dabei so gewählt, dass die Summe der Reflexionen jedes Teilstrahls bzw. Laser-Teilstrahls auf dem Weg von dem Retroreflektor 9 über den (die) Umlenkspiegel 8 (6, 7) den Strahlteiler 3 und den (die) zusätzlichen Spie gel 23 (24, 25) ungerade ist. Dies führt dazu, dass die in den Retroreflektor 9 über den (die) zusätzlichen Spiegel 23 (24, 25) zurückgeführten vereinigten Teilstrahlen 11 (Laser-Teilstrahlen 19) gleichsinnig mit den von dem rotierenden Retroreflektor 9 kommenden Teilstrahlen 5' (Laser-Teilstrahlen 18') rotieren. Wie bereits erwähnt, beschreiben die in den rotierenden Retroreflektor 9 fallenden Teilstrahlen 4, 5, bzw. Laser-Teilstrahlen 17, 18 beim Austritt aus dem Retroreflektor 9 eine elliptische Rotationsbewegung, wobei die Weite der Ellipse von dem Einfallswinkel α nicht aber von dem Einfallsort abhängig ist. Wenn also die in den Retroreflektor 9 zurückgeführten vereinigten Teilstrahlen 11 bzw. Laser-Teilstrahlen 19 parallel zu den von dem rotierenden Retroreflektor 9 kommenden Teilstrahlen 5' bzw. Laser-Teilstrahlen 18' sind, mit diesen gleichsinnig rotieren und die gleiche Weite der Rotationsellipse aufweisen, werden sie von dem rotierenden Retroreflektor 9 in einen nichtrotierenden Lichtstrahl 26 bzw. Laserstrahl 27 vereinigt, der dann einfacher auf den jeweiligen Detektor bzw. Laserdetektor (hier nicht gezeigt) fokussiert werden kann, als im Falle eines rotierenden Strahls.This in 3 shown embodiment of the Michelson interferometer according to the invention differs from that according to the invention 1 in that the combined rotating partial beams 11 via an additional mirror 23 parallel to the sub-beam 5 . 5 ' in the rotating retroreflector 9 be directed. Furthermore, the combined rotating laser partial beams 19 about two additional mirrors 24 . 25 parallel to the laser partial beam 18 . 18 ' in the rotating retroreflector 9 directed. The number of additional mirrors 23 (respectively. 24 . 25 ) is chosen so that the sum of the reflections of each partial beam or partial laser beam on the way from the retroreflector 9 over the deflection mirror (s) 8th ( 6 . 7 ) the beam splitter 3 and the additional mirror (s) 23 ( 24 . 25 ) is odd. This causes that in the retroreflector 9 about the extra mirror (s) 23 ( 24 . 25 ) returned combined partial beams 11 (Laser sub-beams 19 ) in the same direction as those of the rotating retroreflector 9 coming partial beams 5 ' (Laser sub-beams 18 ' rotate). As already mentioned, describe in the rotating retroreflector 9 falling partial beams 4 . 5 , or partial laser beams 17 . 18 on exit from the retroreflector 9 an elliptical rotational movement, wherein the width of the ellipse of the angle of incidence α but not dependent on the point of incidence. So if that's in the retroreflector 9 recycled united partial beams 11 or partial laser beams 19 parallel to that of the rotating retroreflector 9 coming partial beams 5 ' or partial laser beams 18 ' are, rotate in the same direction and have the same width of the rotary ellipse, they are from the rotating retroreflector 9 in a non-rotating light beam 26 or laser beam 27 united, which can then be focused more easily on the respective detector or laser detector (not shown here), as in the case of a rotating beam.

Da die zusätzlichen Spiegel 23 und 24 im Strahlungsweg des Referenz-Laserstrahls 16 bzw. des Lichtstrahls 2 liegen, müssen sie als Strahlteiler ausgebildet sein.Because the extra mirror 23 and 24 in the radiation path of the reference laser beam 16 or the light beam 2 lie, they must be designed as a beam splitter.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Interferometers in Draufsicht (oben) und Seitenansicht (unten), wobei der der Strahlenverlauf in dem Interferometer in zwei Teilverläufe unterteilt ist, die in unterschiedlichen Ebenen liegen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Gerade 10', bezüglich derer die beiden Teilstrahlen 4, 5 spiegelsymmetrisch unter jeweils gleichem Winkel α in den Retroreflektor 9 geführt werden, gegenüber der Rotationsachse 10 des Retroreflektors 9 senkrecht zu der von den Teilstrahlen 4, 5 aufgespannten Ebene versetzt ist. Die von dem Strahlteiler 3 kommenden vereinigten Teilstrahlen 11 bzw. Laser-Teilstrahlen 19 sind dann gegenüber dem Lichtstrahl 2 und dem Referenz-Laserstrahl 16 räumlich getrennt, so dass die zu sätzlichen Spiegel 23 und 24 außerhalb des Lichtstrahls 2 bzw. Referenz-Laserstrahls 16 liegen können und daher für diese nicht mehr transparent sein müssen. Bezogen auf 1 bedeutet dies, dass die Fokussieroptiken 12, 20 keine Öffnungen 15, 22 benötigen, sondern in einer anderen Ebene als die des Lichtstrahls 2 und des Referenz-Laserstrahls 16 angeordnet sein können. 4 shows an embodiment of the interferometer according to the invention in plan view (top) and side view (bottom), wherein the beam path in the interferometer is divided into two sub-profiles, which lie in different planes. This is achieved by the straight line 10 ' , with respect to which the two partial beams 4 . 5 mirror-symmetrical under the same angle α in the retroreflector 9 are guided, opposite the axis of rotation 10 of the retroreflector 9 perpendicular to that of the sub-beams 4 . 5 spanned level is offset. The of the beam splitter 3 coming united partial beams 11 or partial laser beams 19 are then opposite the light beam 2 and the reference laser beam 16 spatially separated, so that the additional mirror 23 and 24 outside the light beam 2 or reference laser beam 16 and therefore no longer have to be transparent to them. Related to 1 this means that the focusing optics 12 . 20 no openings 15 . 22 but in a different plane than the light beam 2 and the reference laser beam 16 can be arranged.

Bei der in 5 gezeigten Ausführungsvariante verlaufen der Lichtstrahl (2) und der Referenz-Laserstrahl (16) im Unterschied zu dem Beispiel nach 4 in einer gemeinsamen Ebene verlaufen und treffen an verschiedenen Stellen auf den Strahlteiler (3), so dass dadurch eine räumliche Trennung der in das Interferometer einlaufenden Strahlen 2, 16 und aus diesem auslaufenden Strahlen 11, 19 erreicht wird.At the in 5 the embodiment shown, the light beam ( 2 ) and the reference laser beam ( 16 ) unlike the example below 4 in a common plane and meet at different locations on the beam splitter ( 3 ), so that thereby a spatial separation of the incoming into the interferometer beams 2 . 16 and from this outgoing rays 11 . 19 is reached.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zur Vermeidung zu großer Einfallswinkel an den Umlenkspiegeln 6 und 7 der Strahlengang zwischen dem Strahlteiler 3 und dem Retroreflektor 9 über die Umlenkspiegel 6, 7 über Kreuz geführt ist. 6 shows an embodiment in which to avoid too large angle of incidence at the deflecting mirrors 6 and 7 the beam path between the beam splitter 3 and the retro reflector 9 over the deflection mirror 6 . 7 is led over cross.

Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Strahlteiler 3 und der Umlenkspiegel 6 von Prismenflächen eines Prismenkörpers 28 gebildet. Mit Ausnahme des Strahlteilers 3 sind diejenigen Prismenflächen, durch die Strahlen in den Prismenkörper 28 ein- oder austreten, senkrecht zu den betreffenden Strahlen ausgerichtet, so dass Strahlungsbrechungen vermieden und Dispersionseffekte reduziert werden.At the in 7 embodiment shown are the beam splitter 3 and the deflection mirror 6 of prism surfaces of a prism body 28 educated. With the exception of the beam splitter 3 are those prism surfaces through which rays enter the prism body 28 in or out, aligned perpendicular to the respective beams, so that radiation refrac- tions are avoided and dispersion effects are reduced.

8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Strahlteiler 3 und die Umlenkspiegel 6 und 7 jeweils von Prismenflächen eines Prismenkörpers 29 gebildet sind und zur Verringerung der Baugröße des Interferometers der Strahlengang teilweise über Kreuz verläuft. 8th shows an embodiment in which the beam splitter 3 and the deflection mirrors 6 and 7 each of prism surfaces of a prism body 29 are formed and extends to reduce the size of the interferometer, the beam path partially cross.

9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen nur einen einzigen Umlenkspiegel 30 aufweist. Außerdem ist im Strahlenweg des kürzeren der beiden Teilstrahlen von dem Strahlteiler 3 zu dem Retroreflektor 9 ein Element aus einem optisch dichteren Medium, hier ein Glaskörper 31 vorgegebener Länge, eingefügt, um so den optischen Weg des betreffenden Teilstrahls zu verlängern und an den des anderen, über den Umlenkspiegel 30 geführten Teilstrahls anzupassen. 9 shows an embodiment which, in contrast to the preceding embodiments, only a single deflection mirror 30 having. Also, in the ray path of the shorter of the two sub-beams from the beam splitter 3 to the retroreflector 9 an element of an optically denser medium, here a glass body 31 predetermined length, inserted so as to extend the optical path of the respective sub-beam and to the other, via the deflection mirror 30 adapted partial beam.

Das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach 9 dadurch, dass der Glaskörper 32 als Prismenkörper ausgebildet ist und eine seiner Prismenflächen den Strahlteiler 3 bildet. Zur Reduzierung von Dispersionseffekten ist der Prismenkörper 32 derart ausgebildet, dass der von dem Retroreflektor 9 kommende Strahl beim Eintritt in den Prismenkörper 32 dieselbe Brechung erfährt wie bei seinem Austritt aus dem Prismenkörper 32 an der den Strahlteiler 3 bildenden Prismenfläche.This in 10 shown embodiment differs from the after 9 in that the vitreous body 32 is formed as a prism body and one of its prism faces the beam splitter 3 forms. To reduce dispersion effects is the prism body 32 formed such that of the retroreflector 9 incoming beam entering the prism body 32 the same refraction experiences as at its exit from the prism body 32 at the the beam splitter 3 forming prism surface.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 11 ist zur Reduzierung des Dispersionsproblems ein zusätzlicher Prismenkörper 33 vorhanden, der an dem Prismenkörper 32 anliegt, wobei die aneinander anliegenden Prismenflächen beider Prismenkörper 32 und 33 den Strahlteiler 3 bilden. Alle Prismenflächen, durch die Strahlen in die Prismenkörper 32, 33 ein- oder austreten, sind senkrecht zu den betreffenden Strahlen ausgerichtet.According to the embodiment 11 is an additional prism body to reduce the dispersion problem 33 present at the prism body 32 is applied, wherein the abutting prism surfaces of both prism body 32 and 33 the beam splitter 3 form. All prism surfaces, through the rays in the prism body 32 . 33 enter or exit are aligned perpendicular to the respective rays.

Schließlich zeigt 12 ein Ausführungsbeispiel, bei dem im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen, insbesondere nach 1, der rotierende Retroreflektor 9 die in ihn geführten Teilstrahlen 4, 5 nicht unmittelbar sondern nach vorheriger Reflexion an zwei ortsfesten Retroreflektoren 34, 35 in Richtung zu dem Strahlteiler 3 zurück reflektiert. Durch Verschieben eines der beiden ortsfesten Retroreflektoren 34, 35 kann die optische Weglänge des betreffenden Teilstrahl variiert werden, um so in dem Interferometer für beide Teilstrahlen gleiche Weglängen einstellen zu können.Finally shows 12 an embodiment in which, in contrast to the preceding embodiments, in particular according to 1 , the rotating retroreflector 9 the partial beams guided in it 4 . 5 not immediately but after previous reflection on two stationary retroreflectors 34 . 35 towards the beam splitter 3 reflected back. By moving one of the two stationary retroreflectors 34 . 35 the optical path length of the respective sub-beam can be varied so as to be able to set equal path lengths in the interferometer for both sub-beams.

Claims (8)

Michelson-Interferometer mit einem Strahlteiler (3) und einem rotierenden Retroreflektor (9), dessen Rotationsachse (10) gegenüber seinem Tripelpunkt seitlich versetzt ist, – wobei der Strahlteiler (3) einen von einer Strahlungsquelle (1) kommenden Lichtstrahl (2) in zwei Teilstrahlen (4, 5) aufteilt, die spiegelsymmetrisch zu einer zur Rotationsachse (10) parallelen Geraden (10') unter jeweils gleichem Winkel (α) in den rotierenden Retroreflektor (9) geführt werden, – wobei der rotierende Retroreflektor (9) die in ihn geführten Teilstrahlen (4, 5) entweder unmittelbar oder nach Reflexion an zwei ortsfesten Retroreflektoren (34, 35) in Richtung zu dem Strahlteiler (3) zurück reflektiert, der die Teilstrahlen (4', 5') zum Empfang in einem Detektor (13) wieder vereinigt, und – wobei im Verlauf zumindest eines der beiden Teilstrahlen (4') zwischen dem rotierenden Retroreflektor (9) und dem Strahlteiler (3) mindestens ein Umlenkspiegel (6, 7; 30) angeordnet ist und im Verlauf des anderen Teilstrahls (5') eine um eine ungerade Zahl geringere Anzahl von Umlenkspiegeln (8) angeordnet ist, wobei die geringere Anzahl größer oder gleich Null ist.Michelson interferometer with a beam splitter ( 3 ) and a rotating retroreflector ( 9 ) whose axis of rotation ( 10 ) is offset laterally relative to its triple point, - wherein the beam splitter ( 3 ) one from a radiation source ( 1 ) coming light beam ( 2 ) into two partial beams ( 4 . 5 ), which is mirror-symmetrical to one to the axis of rotation ( 10 ) parallel lines ( 10 ' ) at the same angle (α) in the rotating retroreflector ( 9 ), the rotating retroreflector ( 9 ) the partial beams guided in it ( 4 . 5 ) either directly or after reflection on two stationary retroreflectors ( 34 . 35 ) towards the beam splitter ( 3 ) which reflects the partial beams ( 4 ' . 5 ' ) for reception in a detector ( 13 ), and - wherein in the course of at least one of the two partial beams ( 4 ' ) between the rotating retroreflector ( 9 ) and the beam splitter ( 3 ) at least one deflecting mirror ( 6 . 7 ; 30 ) and in the course of the other sub-beam ( 5 ' ) an odd number of smaller number of deflecting mirrors ( 8th ), wherein the smaller number is greater than or equal to zero. Michelson-Interferometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vereinigten Teilstrahlen (11) mittels einer Fokussieroptik (12) auf den Detektor (13) fokussiert werden und dass die Fokussieroptik (12) eine Öffnung (15) enthält, durch die hindurch ein Referenz-Laserstrahl (16) auf den Strahlteiler (3) gerichtet ist und von diesem in zwei das Interferometer durchlaufende Laser-Teilstrahlen (17, 18) aufgeteilt wird.Michelson interferometer according to claim 1, characterized in that the combined partial beams ( 11 ) by means of a focusing optics ( 12 ) on the detector ( 13 ) and that the focusing optics ( 12 ) an opening ( 15 ), through which a reference laser beam ( 16 ) on the beam splitter ( 3 ) and from this in two the interferometer passing laser partial beams ( 17 . 18 ) is divided. Michelson-Interferometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nach Durchlaufen des Interferometers von dem Strahlteiler (3) vereinigten Laser-Teilstrahlen (19) mittels einer weiteren Fokussieroptik (20) auf einen Laserdetektor (21) fokussiert werden und dass die weitere Fokussier- Optik (20) eine Öffnung (22) enthält, durch die hindurch der Lichtstrahl (2) auf den Strahlteiler (3) gerichtet ist.Michelson interferometer according to claim 2, characterized in that after passing through the interferometer from the beam splitter ( 3 ) combined laser partial beams ( 19 ) by means of a further focusing optics ( 20 ) to a laser detector ( 21 ) and that the further focusing optics ( 20 ) an opening ( 22 ), through which the light beam ( 2 ) on the beam splitter ( 3 ). Michelson-Interferometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Strahlteiler (3) vereinigten Teilstrahlen (11) bzw. Laser-Teilstrahlen (19) über mindestens einen zusätzlichen Spiegel (23, 24, 25) parallel zu einem der von dem rotierenden Retroreflektor (9) kommenden Teilstrahlen (4', 5') in den rotierenden Retroreflektor (9) gelenkt und erst nach dem Austritt aus diesem zu dem Detektor (13) bzw. Laserdetektor (21) geführt werden, wobei die Anzahl der zusätzlichen Spiegel (23, 24, 25) so gewählt ist, dass die Summe der Reflexionen jedes Teilstrahls auf dem Weg von dem Retroreflektor (9) über die gegebenenfalls vorhandenen Umlenkspiegel (6, 7, 8), den Strahlteiler (3) und den mindestens einen zusätzlichen Spiegel (23, 24, 25) ungerade ist.Michelson interferometer according to one of the preceding claims, characterized in that the beam splitter ( 3 ) associated partial beams ( 11 ) or partial laser beams ( 19 ) via at least one additional mirror ( 23 . 24 . 25 ) parallel to one of the rotating retroreflectors ( 9 ) coming partial beams ( 4 ' . 5 ' ) into the rotating retroreflector ( 9 ) and only after the exit from this to the detector ( 13 ) or laser detector ( 21 ), the number of additional mirrors ( 23 . 24 . 25 ) is selected so that the sum of the reflections of each partial beam on the way from the retroreflector ( 9 ) via the optionally existing deflecting mirrors ( 6 . 7 . 8th ), the beam splitter ( 3 ) and the at least one additional mirror ( 23 . 24 . 25 ) is odd. Michelson-Interferometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gerade (10'), bezüglich derer die beiden Teilstrahlen (4, 5) spiegelsymmetrisch unter jeweils gleichem Winkel (α) in den rotierenden Retroreflektor (9) geführt werden, gegenüber der Rotationsachse (10) versetzt ist.Michelson interferometer according to one of the preceding claims, characterized in that the straight line ( 10 ' ), with respect to which the two partial beams ( 4 . 5 ) in mirror symmetry at the same angle (α) in the rotating retroreflector ( 9 ), opposite the axis of rotation ( 10 ) is offset. Michelson-Interferometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrahl (2) und der Referenz-Laserstrahl (16) in einer Ebene verlaufen und an verschiedenen Stellen auf den Strahlteiler (3) treffen.Michelson interferometer according to one of the preceding claims, characterized in that the light beam ( 2 ) and the reference laser beam ( 16 ) in one plane and at different locations on the beam splitter ( 3 ) to meet. Michelson-Interferometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Spiegel (6, 7) und/oder der Strahlteiler (3) jeweils von einer Prismenfläche mindestens eines Prismenkörpers (28, 29, 32, 33) gebildet sind.Michelson interferometer according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the mirrors ( 6 . 7 ) and / or the beam splitter ( 3 ) each of a prism surface of at least one prism body ( 28 . 29 . 32 . 33 ) are formed. Michelson-Interferometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlteiler (3) von aneinander anliegenden Prismenflächen zweier Prismenkörper (32, 33) gebildet ist.Michelson interferometer according to claim 7, characterized in that the beam splitter ( 3 ) of abutting prism surfaces of two prism bodies ( 32 . 33 ) is formed.
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