DE19681406C2

DE19681406C2 - Laser-Strahlteiler zum Erzeugen von einer Mehrzahl von parallelen Strahlen

Info

Publication number: DE19681406C2
Application number: DE19681406T
Authority: DE
Inventors: Raul Curbelo
Original assignee: Bio Rad Laboratories Inc
Current assignee: Digilab (ndgesdstaates Delaware) Randolph LLC
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1996-05-06
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2016-05-07
Also published as: CA2221170A1; GB9724020D0; JP2001507117A; GB2316766A8; WO1996036848A1; DE19681406T1; GB2316766B; US5671047A; GB2316766A; JP3323510B2

Abstract

Ein Laserstrahlleiter zum Erzeugen einer Mehrzahl von parallelen Strahlen (101, 102, 103) weist auf einen ersten Strahlleiter (30) und einen zweiten Strahlleiter (32). Der erste und der zweite Strahlleiter (30, 32) sind aus Glasplatten mit genau parallelen Oberflächen hergestellt, wobei die Vorderseite (36) mit einer reflektierenden Beschichtung und die Rückseite (38) mit einer strahlleitenden Beschichtung derart beschichtet ist, dass ein in einem vorgegebenen Einfallswinkel durch den ersten Strahlleiter (30) hindurchtretender anfänglicher Laserstrahl (99) in einen ersten Strahl (100) und einen zweiten Strahl (101) geteilt wird. der Zweite Strahlleiter ist realtiv zu dem ersten Strahlteiler derart positioniert, dass der erste Strahl (100) durch den zweiten Strahlteiler hindurchtritt und in einen dritten Strahl (102) und einen vierten Strahl (103) geteilt wird.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Laser-Strahlteiler zum Erzeugen einer Mehrzahl von parallelen Strahlen und insbesondere einen Laser-Strahlteiler zum Erzeugen einer Mehrzahl von parallelen Strahlen zum Verwenden in einem Interferometer, einem Spektro meter oder einer anderen Vorrichtung, die eine Parallel- Strahlungsquelle erfordert oder nutzt.

Hintergrund der Erfindung

Ein typisches Fouriertransformations-Spektrometer weist ein Michelson-Interferometer mit einem ortsfesten Spiegel, einem bewegbaren Spiegel und einem primären Strahlteiler auf. Ein Infrarotstrahl (der zu analysieren ist) und ein monochromatischer Strahl (zum Bereitstellen einer Positions referenz) werden auf ein Interferometer gerichtet. Sowohl der Infraroteingangsstrahl, als auch der monochromatische Eingangs strahl werden von dem primären Strahlteiler geteilt, wobei ein Anteil jedes Strahls einen Weg einschlägt, der zu einer Reflexion der Strahlen an dem ortsfesten Spiegel führt, und der andere Anteil jedes Strahls einen Weg einschlägt, der zu einer Reflexion der Strahlen an dem bewegbaren Spiegel führt.

Die Bewegung des bewegbaren Spiegels auf den primären Strahl teiler zu und von diesem weg hat das Abtasten von konstruktiv und destruktiv interferierenden Wellenlängen zur Folge, da die relative Position des bewegbaren Spiegels hinsichtlich des primären Strahlteilers und des ortsfesten Spiegels bestimmt, welche Wellenlängen konstruktiv und destruktiv miteinander interferieren, wenn die von den beiden Spiegeln reflektierten Strahlen an dem primären Strahlteiler wiedervereinigt werden. Die wiedervereinigten infraroten und monochromatischen Strahlen werden auf ein Erfassungssystem mit Detektoren gerichtet.

Als Resultat der optischen Interferenz zwischen zwei abgeteilten Anteilen jedes Strahls, wird die Intensität des monochromatischen Strahls mit einer Frequenz moduliert, die proportional zu seiner optischen Frequenz und der Geschwindig keit des bewegbaren Spiegels ist, während jede Frequenz komponente des Infrarotstrahls mit einer Frequenz moduliert wird, die proportional zu der optischen Frequenz dieser Komponente und der Geschwindigkeit des bewegbaren Spiegels ist. Der Detektor erzeugt ein Ausgangssignal, das die Superposition dieser Komponenten repräsentiert, und wenn in regelmäßigen Abstandsintervallen abgetastet wird, liefert der Detektor ein Interferogramm, dessen Fouriertransformierte ein gewünschtes Spektrum hervorbringt.

Es ist entscheidend für die Ausgestaltung solcher Spektrometer, daß die Oberflächen des ortsfesten Spiegels und des bewegbaren Spiegels in einer solchen Position gehalten werden, daß der Strahlteiler in einer Ebene parallel zu der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen dem ortsfesten und dem bewegbaren Spiegel liegt. Die Genauigkeit der Spiegelpositionierung ist entscheidend, da Abweichungen in der Spiegelausrichtung kleine Fehler im Zeitbereich-Interferogramm erzeugen, die sich als große Fehler im Frequenzbereich-Spektrum auswirken können. In einem typischen Interferometer werden Spiegel-Winkelab weichungen von mehr als 1/10 einer Wellenlänge quer zum Strahl der empfangenen Strahlung als wesentlich betrachtet und können die Qualität des Spektrometers bedeutend herabsetzen.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß ein Abfühl mechanismus geschaffen werden kann, der den Ausrichtungszustand eines abtastenden Michelson-Interferometers kontinuierlich abfühlt, so daß Fehlersignale proportional zu kleinen Neigungen entlang von zwei linearen, unabhängigen Achsen erzeugt werden. Die Fehlersignale werden verstärkt und einem Stellgeber zugeführt, der entweder an dem ortsfesten oder dem bewegbaren Spiegel derart montiert ist, daß die erfaßten Neigungsfehler mittels einer Regelkreis-Servo-Steuervorrichtung beseitigt werden können. Auf diese Art und Weise kann ein Interferometer mit einer mäßig genauen mechanischen Spiegelbewegungsführung für Spektroskopie verwendet werden, die genau parallele und weit ausgedehnte Spiegelverschiebungen erfordert.

Das Abfühlen der Ausrichtung wird unter Verwendung eines kontinuierlich betriebenen Lasers implementiert, der einen im wesentlichen monochromatischen Lichtstrahl erzeugt. Die Intensitätsabweichung dieses Strahls am Ausgang des Inter ferometers ist im wesentlichen sinusförmig, eine Funktion der Spiegelverschiebung und einem vollen Zyklus für eine Spiegel verschiebung unterzogen, die einer halben Laserwellenlänge entspricht.

Ein typisches Fouriertransformations-Spektrometer ist im US- Patent 4345838 von Buijs et al beschrieben. Da der Betrieb eines typischen Fouriertransformations-Spektrometers aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird hierin keine detaillierte Beschreibung geliefert. Das Buijs '838 Patent erläutert den typischen Betrieb eines solchen Spektrometers und bemerkt, daß es "üblich geworden ist, einen gewöhnlichen rechteckigen Laserreferenzstrahl zu verwenden". Wie im Buijs '838 Patent beschrieben, wird ein typisches Interferometer eingerichtet, wobei der Laser-Referenzstrahl dem Spektrometer zugeführt wird. Drei an den Spitzen eines rechtwinkligen Dreiecks angeordnete Detektoren erfassen Interferogramme, die drei Punkten in dem optischen Strahl entsprechen, und die Phasendifferenz zwischen diesen Interferogrammen liefert Fehlersignale an ein Spiegel steuersystem.

Die Verbesserungen nach dem Buijs '838 Patent bestehen darin, daß die Strahlteiler hinsichtlich des Referenzstrahls derart orientiert sind, daß Störbilder entlang einer Diagonalen des rechteckigen Strahls verschoben werden, und der rechteckige Referenzstrahl mit einer L-förmigen Öffnung derart maskiert wird, daß Störsignale beseitigt werden. Solche Verbesserungen sind für die Erfindung nicht von Bedeutung.

Eines der Hauptprobleme, das bei dem üblicherweise verwendeten erweiterten Laser-Referenzstrahl in einem typischen Fouriertransformations-Spektrometer existiert, sind die strengen Anforderungen, die erforderlich sind, um einen gut justierten Strahl zu erzeugen. Ferner erfordert das Erweitern eines Laser referenzstrahls in einen Strahl mit erweitertem Querschnitt das Verwenden von vielen Linsen, für die eine Ausrichtung hinsichtlich des Lasers erforderlich ist. Diese vielen Linsen erhöhen die Gesamtkosten eines solchen Systems. Außerdem ist für diese Linsen eine sehr genaue Einstellung erforderlich.

Um eine geeignete Erweiterung des Strahls zu erreichen, ist selbst unter Verwendung vieler Linsen eine Testentfernung von wenigstens zehn Metern zwischen der Laserstrahlquelle und dem Testschirm erforderlich. Bei kürzeren Testabständen wird es schwieriger, die Strahlabweichung zu messen.

Die in einem typischen Spektrometer verwendeten drei Detektoren werden eingerichtet, um drei diskrete Bereiche eines einzigen erweiterten Strahls zu erfassen. Drei Detektoren werden verwendet, da drei Punkte erforderlich sind, um eine Ebene zu definieren. Dadurch, daß die Detektoren drei getrennte Bereiche des einzigen erweiterten Strahls überwachen, kann das System berechnen, ob irgendwelche Unterschiede in der Verzögerung zwischen den Punkten 1 und 3 oder den Punkten 2 und 3 oder den Punkten 1 und 3 bestehen. Falls Unterschiede bestehen, ist dies ein Anzeichen dafür, daß die Interferometerspiegel nicht perfekt ausgerichtet sind. Mit anderen Worten, falls das Signal von einem der drei Strahlbereiche mit einem der Signale von den anderen zwei Strahlbereichen nicht in Phase ist, zeigt dies an, daß der eine Bereich des Strahls einen anderen Weg zurücklegen muß als die anderen Bereiche, wodurch angezeigt wird, daß das Interferometer nicht perfekt in dieser Richtung ausgerichtet ist.

Da es sehr schwierig ist, einen erweiterten Strahl präzise zu justieren, ist es möglich, daß Synchronisationsunterschiede zwischen den drei Bereichen des einzigen erweiterten Strahls eher aufgrund schlechter Justierung, als aufgrund eines ungenau augerichteten Spiegel auftreten können. Ein erweiterter Strahl läuft auseinander, und es ist schwierig, eine genau parallele Ausrichtung der Strahlen aufrechtzuerhalten.

Ferner führt die Erweiterung des einzigen Strahls zu einer Abnahme der für den Detektor verfügbaren Lichtintensität, was das erreichbare Signal-Rausch-Verhältnis, daß von dem Detektor erreichbar ist, reduziert. Für maximale Leistung ist es wünschenswert, das die maximale Lichtstärke an den Detektoren ankommt.

Deshalb ist eine bessere Lösung zum Schaffen eines Referenz laserstrahls zum Verwenden in Vorrichtungen erforderlich, die eine genaue Parallel-Strahlungsquelle nutzen, so wie ein Erfassungssystem, das zum Aufrechterhalten der Spiegelaus richtung in einem typischen Fouriertransformations-Spektrometer verwendet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein erfindungsgemäßer Laserstrahlteiler zum Erzeugen von einer Mehrzahl von parallelen Strahlen liefert parallele Laser strahlen zum Verwenden in Vorrichtungen, die eine genaue Parallel-Strahlungsquelle nutzen, so wie ein Erfassungssystem, das zum Aufrechterhalten der Spiegelausrichtung in einem typischen Fouriertransformations-Spektrometer verwendet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der erfindungs gemäße Laserstrahlteiler in Verbindung mit einer Laserreferenz quelle in einem Spektrometer zum Erzeugen von drei parallelen Laserstrahlen mit einer Abweichung verwendet, die bevorzugt kleiner oder gleich 3 × 10^-4 rads beträgt. Der erfindungsgemäße Laserstrahlteiler in Verbindung mit der Laserreferenzquelle erzeugt unter Verwendung eines ersten und eines zweiten Strahlteilers drei parallele Strahlen, die zueinander in einer dreieckigen Orientierung konfiguriert sind. Die Parallelität dieser Ausgangsstrahlen hängt nur von der Parallelität der Oberflächen der Glasplatten ab, die in den ersten und den zweiten Strahlteiler verwendet werden. Das Erzeugen paralleler Oberflächen von Glasplatten ist unter Anwendung gebräuchlicher Herstellungsprozesse einfach und ökonomisch zu erreichen und liefert deshalb Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, weil dafür kein optisches Ausrichten erforderlich ist. Ein Einfalls- Laserstrahl von der Laserreferenzquelle durchläuft den ersten Strahlteiler und wird in zwei Strahlen geteilt. Einer dieser Strahlen durchläuft dann den zweiten Strahlteiler und wird erneut in zwei Strahlen geteilt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Strahl teiler ein kreisförmiges Glasstück und der zweite Strahlteiler ein rechteckiges Glasstück auf. Da ein Ausrichten des Einfalls strahls und des ersten Strahlteilers nicht die gleiche Genauigkeit erfordert, die zwischen dem zweiten Strahlteiler und den geteilten Strahlen erforderlich ist, die aus dem ersten Teilstrahler austreten, wird ein einfach herzustellendes kreisförmiges Glasstück für den ersten Strahlteiler verwendet, und ein genaueres, aber schwerer herzustellendes rechteckiges Glasstück wird für den zweiten Strahlteiler verwendet. Der zweite Strahlteiler muß derart positioniert sein, daß ihn ein einziger der Teilstrahlen von dem ersten Strahlteiler nicht durchlaufen kann, wohingegen der andere Teilstrahl den zweiten Teilstrahler durchlaufen muß und erneut geteilt wird. Somit ist es wegen der geraden Kante der rechteckigen Form einfacher, den zweiten Strahlteiler derart auszurichten, daß ihn nur ein einziger Strahl durchläuft.

Die Glasrückseite des ersten Strahlteilers ist vom oberen Ende aus nach unten bis zu einer horizontalen Linie jenseits des Mittelpunktes beschichtet. Die Glasvorderseite ist vom unteren Ende aus nach oben bis zu einer horizontalen Linie jenseits des Mittelpunktes beschichtet. Somit überlappen sich die vordere Beschichtung und die hintere Beschichtung, so daß ein Strahl mit einem Einfallswinkel von null Grad das Glas nicht durch laufen könnte, ohne wenigstens eine der Beschichtungen zu durchlaufen. Der Einfallsstrahl wird auf den oberen unbeschichteten Vorderabschnitt des Glases oberhalb des Mittel punktes mit einem bevorzugten Einfallswinkel von fünfzig (50) Grad gerichtet. Der Einfallsstrahl durchläuft dann das Glas und trifft auf den oberen beschichteten Hinterabschnitt des Glases oberhalb des Mittelpunktes. Diese Beschichtung ist eine strahlteilende Beschichtung, weil ein Teil des Strahls durch sie hindurchläuft, und ein anderer Teil des Strahls reflektiert wird. Ein Anteil des Strahls durchläuft diese hintere Beschichtung (und bildet Strahl 0), während ein anderer Anteil des Strahls durch das Glas nach unten zurück reflektiert wird, wobei der Strahl von dem unteren beschichteten Vorderabschnitt des Glases weg reflektiert wird. Die untere Beschichtung ist bevorzugt eine ausschließlich reflektierende Beschichtung, weil kein Anteil des Strahls durch sie hindurchtritt. Der Strahl wird von der vorderen Beschichtung weg reflektiert und läuft durch das Glas zurück und tritt durch den unteren unbeschichteten Abschnitt auf der Glasrückseite aus (und bildet Strahl 1). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Strahlteiler nach vorne in einer vertikalen Ebene um eine horizontale Achse derart geneigt, daß der Einfallsstrahl einen Einfallswinkel zu dem oberen beschichteten Abschnitt des Glases von fünfzig (50) Grad aufweist.

Die Glasrückseite des zweiten Strahlteilers ist vom linken Ende aus quer bis zu einer vertikalen Linie jenseits des Mittel punkts mit einer strahlteilenden Beschichtung beschichtet. Die Vorderseite des Glases ist vom rechten Ende aus quer bis zu einer vertikalen Linie jenseits des Mittelpunkts mit einer aus schließlich reflektierenden Beschichtung beschichtet. Somit überlappen sich die vordere Beschichtung und die hintere Beschichtung, so daß ein Strahl mit einem Einfallswinkel von null Grad das Glas nicht durchlaufen könnte, ohne wenigstens eine der Beschichtungen zu durchlaufen. Der zweite Strahlteiler ist derart positioniert, daß Strahl 1 unter den zweiten Strahl teiler gelenkt wird. Strahl 0 wird auf den linken unbeschichteten Vorderabschnitt des Glases links des Mittel punktes mit einem bevorzugten Einfallswinkel von fünfzig (50) Grad gerichtet. Strahl 0 durchläuft dann das Glas und trifft auf den linken beschichteten Hinterabschnitt des Glases links des Mittelpunktes. Ein Anteil des Strahls durchläuft diese hintere Beschichtung (und bildet Strahl 2), während ein anderer Anteil des Strahls nach rechts durch das Glas zurück reflektiert wird, wobei der Strahl von dem rechten beschichteten Vorderabschnitt des Glases weg reflektiert wird. Der Strahl wird dann von der Vorderbeschichtung weg reflektiert und läuft durch das Glas zurück und tritt durch den rechten unbeschichteten Abschnitt auf der Rückseite des Glases aus (und bildet Strahl 3).

Die Beschichtungen können entweder oben und unten oder links und rechts aufgetragen werden, da eine Drehung des Strahl teilers um neunzig (90) Grad zu einer gleichen Orientierung der Beschichtungen führt.

Da der Ausgangsstrahl in Strahl 0 und Strahl 1 geteilt ist, und Strahl 0 in Strahl 2 und Strahl 3 geteilt ist, sind die aus dem Einfalls-Eingangsstrahl resultierenden Ausgangsstrahlen die Strahlen 1, 2 und 3. Falls eine die Strahlen 0 und 1 senkrecht verbindende imaginäre Linie gezogen würde und eine die Strahlen 2 und 3 senkrecht verbindende imaginäre Linie gezogen würde, würden diese beiden Linien nach einer bevorzugten Ausführungsform senkrecht zueinander verlaufen, da der erste und der zweite Strahlteiler tatsächlich um 90° gegeneinander hinsichtlich des Aufteilens der Strahlen nach oben und unten oder nach links und rechts verdreht sind. Somit erzeugt der erfindungsgemäße Laserstrahlteiler drei parallele Strahlen, die relativ zueinander in einer dreieckigen Konfiguration orientiert sind. Mit anderen Worten, falls die drei Strahlen auf eine Oberfläche strahlten, die senkrecht zum Weg der Laserstrahlen gerichtet ist, würden die drei Strahlen als drei Punkte erscheinen, die nach einer bevorzugten Ausführungsform ein gleichseitiges Dreieck definieren. Um die drei Strahlen in einer gleichseitigen Dreieckskonfiguration auszurichten, muß der zweite Strahlteiler die Strahlen 2 und 3 etwas weiter voneinander trennen, als der erste Strahlteiler die Strahlen 0 und 1 trennt. Der relative Trennungsabstand kann durch Steuern der Dicke des ersten und des zweiten Strahlteilers gesteuert werden. Zusätzlich, falls der erste und der zweite Strahlteiler derart positioniert sind, daß die Ausgangsstrahlen 1, 2 und 3 relativ zueinander in einer Dreieckskonfiguration orientiert sind, zeigen Abweichungen zwischen zwei Punkten des Dreiecks, die eine vertikale Linie definieren, an, daß der Spiegel fehlausgerichtet und um eine horizontale Achse geneigt ist, wohingegen Abweichungen zwischen Punkten des Dreicks, die eine andere Linie definieren, anzeigen, daß der Spiegel fehlausgerichtet und um eine Achse senkrecht zu der Linie zwischen den beiden betrachteten Punkten geneigt ist.

Für die Einfachheit und die Klarheit der Beschreibung wird die Positionierung des ersten Strahlteilers als vertikale Position bezeichnet, so daß die Strahlen 0 und 1 in einen oberen und einen unteren Strahl geteilt sind, und die Positionierung des zweiten Strahlteilers wird als horizontale Position bezeichnet, so daß die Strahlen 1 und 2 in einen linken und einen rechten Strahl geteilt sind.

Ungleich dem Stand der Technik, wo viele Linsen zum Erweitern des Laserstrahls erforderlich sind, so daß drei separate Bereiche eines einzigen Strahls mittels Detektoren überwacht werden, erzeugt der erfindungsgemäße Laserstrahlteiler drei diskrete, individuelle und genau parallele Strahlen zum individuellen Überwachen unter Verwendung des ersten und des zweiten Strahlteilers. Das Verwenden von Glas, daß mit zwei genau parallelen Oberflächen hergestellt worden ist, ist weniger kostenintensiv und leichter zu beherrschen als bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, die viele Linsen verwenden. Somit sind bei einem Interferometer, daß den erfindungsgemäßen Laserstrahlteiler verwendet, die mit dem Verwenden von vielen Linsen verbundenen Kosten für erweiterte Strahlen beseitigt. Die vielen Linsen und der erforderliche Einstellmechanismus gemäß dem Stand der Technik kosten typischerweise mehr als der erste und der zweite Strahlteiler, die für die erfindungsgemäße Ausführungsform verwendet werden. Außerdem erzeugen der erste und der zweite Strahlteiler parallele Strahlen, ohne daß ein ständiges Einstellen erforderlich ist, da die Parallelität der Strahlen durch die Parallelität der optischen Planflächen oder der einander gegenüberliegenden Flächen der Strahlteiler bestimmt ist. Die Herstellung von genau parallelen optischen Planflächen ist weniger kostenaufwendig als die Herstellung eines Einstell mechanismus, der für herkömmliche Ausführungsformen mit vielen Linsen erforderlich ist. Ferner erzeugt der erfindungsgemäße Laserstrahlteiler Strahlen, die genauer parallel zueinander verlaufen, als der herkömmliche Laserreferenzstrahl mit erweitertem Querschnitt, wodurch eine genauere Ausrichtung der Spiegel geschaffen wird, und die gesamte Strahlintensität von den Detektoren für einen effizienteren Betrieb des Inter ferometers verwendet wird.

Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Laser strahlteiler zum Erzeugen einer Mehrzahl von parallelen Strahlen zu schaffen.

Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Laser strahlteiler zum Erzeugen einer Mehrzahl von parallelen Strahlen zum Verwenden in einem Interferometer, einem Spektrometer oder einer anderen Vorrichtung zu schaffen, die eine Parallel-Strahlungsquelle erfordert oder nutzt.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist das Schaffen von drei parallelen Laserstrahlen, die in Vorrichtungen verwendet werden, die eine genaue Parallel-Strahlungsquelle nutzen, wie ein Erfassungssystem, das zum Aufrechterhalten der Spiegel ausrichtung in einem typischen Fouriertransformations-Spektro meter verwendet wird.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist das Schaffen von Ausgangsstrahlen, die im wesentlichen die gleiche Intensität aufweisen, indem Beschichtungen auf der Vorderseite und der Rückseite des ersten und des zweiten Strahlteilers derart ausgewählt werden, daß die Ausgangsstrahlen bei Normalbetrieb im wesentlichen die gleiche Intensität aufweisen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens, eine Mehrzahl von parallelen Strahlen zu erzeugen, wobei das Verfahren weniger kostenintensiv als das Verwenden vieler Linsen ist, und das manuelle Ausrichten nicht erforderlich ist, daß bei herkömmlichen Ausführungsformen erforderlich ist, die viele Linsen verwenden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, aus dem die Basiselemente eines Fouriertransformations-Spektrometers ersichtlich sind, das einen erfindungsgemäßen Strahlteiler verwendet.

Fig. 2a zeigt eine Seitenansicht eines ersten Strahlteilers, der in einer vertikalen Position orientiert ist, und einen Einfallsstrahl von der Laserreferenzquelle in einen oberen Strahl und einen unteren Strahl teilt.

Fig. 2b zeigt eine Vorderansicht des ersten Strahlteilers.

Fig. 3a zeigt eine obere Schnittansicht eines zweiten Strahl teilers, der den oberen Strahl in einen linken Strahl und einen rechten Strahl teilt, wobei der untere Strahl unter dem zweiten Strahlteiler verläuft.

Fig. 3b zeigt eine Vorderansicht des zweiten Strahlteilers.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten und des zweiten Strahlteilers, die den Einfallsstrahl in drei Ausgangsstrahlen teilen.

Fig. 5 zeigt eine Erläuterung des relativen Verlaufs jedes Strahls, falls angenommen wird, daß der Einfallsstrahl und der obere Strahl entlang ihres ursprünglichen Weges unverändert durch die Strahlteiler laufen, und die Strahlen auf eine Ebene strahlten, die senkrecht zu den Strahlen verläuft. Der Verlauf jedes der Strahlen relativ zueinander schafft eine Dreiecks- Konfiguration, die durch den linken, den rechten und den unteren Strahl definiert ist, wobei der ursprüngliche Weg des Einfallsstrahls ungefähr auf die Mitte des ausgebildeten Dreiecks gerichtet ist.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Aus Fig. 1 sind die Basiselemente eines typischen Fouriertransformations-Spektrometers 10 ersichtlich, das die erfindungsgemäßen Merkmale aufweist. Das Spektrometer 10 weist ein Interferometer mit einem erfindungsgemäßen Laserstrahl teiler 12 in Verbindung mit einer Laserreferenzquelle 14, einen primären Strahlteiler 16, einen Detektor 18, einen Signal generator 20, einen Transducer 22, einen ortsfesten Spiegel 24 und einen bewegbaren Spiegel 26 auf. Es ist anzumerken, daß anstelle einer Vorrichtung zum Schaffen eines gewöhnlichen, allgemeinen Laserreferenzstrahls mit erweitertem Querschnitt (nicht gezeigt), die Laserreferenzquelle 14 in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Laserstrahlteiler 12 zum Erzeugen einer Mehrzahl von parallelen Strahlen, wie ersichtlich, verwendet wird. Der Betrieb des typischen Fouriertransformations-Spektro meters 10 ist für die Erfindung nur deshalb relevant, weil das Spektrometer 10 ein Beispiel für eine Anwendung ist, die den erfindungsgemäßen Laserstrahlteiler 12 nutzen kann. Der Betrieb des typischen Fouriertransformations-Spektrometers 10 mit einem herkömmlichen erweiterten Laserreferenzstrahl (nicht gezeigt) ist in dem Buijs '838 Patent erörtert und aus dem Stand der Technik bekannt. Deshalb wird der Betrieb des Spektrometers 10 nicht detaillierter erörtert. Die restliche Beschreibung zielt auf die Struktur und den Betrieb des Laserstrahlteilers 12 ab.

Der erfindungsgemäße Laserstrahlteiler 12 weist einen ersten Strahlteiler 30 und einen zweiten Strahlteiler 32 auf, die in einer vorbestimmten Position relativ zu der Laserreferenzquelle 14 orientiert sind. Die Laserreferenzquelle 14 erzeugt einen Einfallsstrahl 99.

Aus Fig. 2a ist eine seitliche Schnittansicht des ersten Strahlteilers 30 ersichtlich. Der erste Strahlteiler 30 weist ein kreisförmiges Glasteil 34, eine erste vordere Beschichtung 36 und eine erste hintere Beschichtung 38 auf. Das kreisförmige Glasstück 34 wird manchmal als optisches Planflächenteil mit parallelen Oberflächen bezeichnet. Die erste vordere Beschichtung 36 ist eine ausschließlich reflektierende Beschichtung, weil kein Anteil des Strahls durch die Schicht hindurchtritt. Die erste hintere Beschichtung 38 ist eine strahlteilende Beschichtung, weil ein Teil des Strahls durch die Beschichtung hindurchtritt und ein Teil des Strahls reflektiert wird. Die Rückseite des kreisförmigen Glases 34, die von der Laserreferenzquelle 14 abgewandt ist, ist mit der ersten hinteren Beschichtung 38 vom oberen Ende aus nach unten bis zu einer horizontalen Linie 40 jenseits eines ersten Mittelpunkts 41 (wie aus Fig. 2b ersichtlich) beschichtet. Die Vorderseite des kreisförmigen Glases 34, die der Laserreferenzquelle 14 zugewandt ist, ist mit der ersten vorderen Beschichtung 36 vom unteren Ende aus nach oben bis zu einer zweiten horizontalen Linie 42 jenseits des Mittelpunkts 41 (wie aus Fig. 2b ersichtlich) beschichtet. Somit überlappen sich die erste vordere Beschichtung 36 und die erste hintere Beschichtung 38, so daß ein Strahl mit einem Einfallswinkel von null Grad nicht das kreisförmige Glas 34 durchlaufen könnte, ohne wenigstens eine der Beschichtungen 36 oder 38 zu durchlaufen. Ein Einfallsstrahl 99 ist auf den oberen unbeschichteten Vorderbereich des kreisförmigen Glases 34 des vorderen Strahlteilers 30 oberhalb des ersten Mittelpunktes 41 mit einem bevorzugten Einfallswinkel von fünfzig (50) Grad gerichtet. Der Einfallsstrahl 99 läuft dann durch das kreisförmige Glas 34 und trifft auf den oberen Bereich der ersten hinteren Beschichtung 38 oberhalb des ersten Mittel punktes 41. Ein Anteil des Einfallsstrahls 99 durchläuft die erste hintere Beschichtung 38 als ein oberer Strahl 100, während ein anderer Anteil des Einfallsstrahls 99 durch das kreisförmige Glas 34 nach unten zurück reflektiert wird, wobei der reflektierte Strahl von dem unteren Abschnitt der ersten vorderen Beschichtung 36 weg reflektiert wird und durch das kreisförmige Glas 34 läuft und durch den unteren unbeschichteten Abschnitt auf der Rückseite des kreisförmigen Glases 34 als unterer Strahl 101 austritt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Strahl teiler 30 vorwärts um eine horizontale Achse geneigt, so daß der Einfallsstrahl 99 einen Einfallswinkel zu dem oberen unbeschichteten Abschnitt des kreisförmigen Glases 34 von fünfzig (50) Grad aufweist. Der fünfzig (50) Grad Winkel wurde gewählt, da für einen bevorzugten, spezifizierten Brechungs index des Glases die zwei Ausgangsstrahlen äquidistant zu dem Weg des Einfallsstrahls unter der Annahme verlaufen, daß der Weg des Einfallsstrahls den Strahlteiler unverändert durchlaufen würde.

Aus Fig. 3a ist eine obere Schnittansicht des zweiten Strahl teilers 32 ersichtlich. Der zweite Strahlteiler 32 weist ein rechteckiges Glasstück 44, eine zweite vordere Beschichtung 46 und eine zweite hintere Beschichtung 48 auf. Das rechteckige Glasstück 44 wird manchmal als optisches Planflächenteil mit parallelen Oberflächen bezeichnet. Die zweite vordere Beschichtung 46 ist eine ausschließlich reflektierende Beschichtung, weil kein Anteil des Strahls durch die Beschichtung hindurchtritt. Die zweite hintere Beschichtung 48 ist eine strahlteilende Beschichtung, weil ein Teil des Strahls durch die Beschichtung hindurchtritt und ein Teil des Strahls reflektiert wird. Die Rückseite des rechteckigen Glases 44, die von der Laserreferenzquelle 14 abgewandt ist, ist mit der zweiten hinteren Beschichtung 48 vom linken Ende aus quer bis zu einer vertikalen Linie 50 jenseits eines zweiten Mittelpunktes 51 (wie aus Fig. 3b ersichtlich) beschichtet. Die Vorderseite des rechteckigen Glases 44, die der Laserreferenzquelle 14 zugewandt ist, ist mit der zweiten vorderen Beschichtung 46 vom rechten Ende aus quer bis zu einer zweiten vertikalen Linie 52 jenseits des zweiten Mittelpunktes 51 (wie aus Fig. 3b ersichtlich) beschichtet. Somit überlappen sich die zweite vordere Beschichtung 46 und die zweite hintere Beschichtung 48, so daß ein Strahl mit einem Einfallswinkel von null Grad nicht das rechteckige Glas 44 durchlaufen könnte, ohne wenigstens eine der Beschichtungen 46 oder 48 zu durchlaufen. Der zweite Strahlteiler 32 ist derart positioniert, daß der untere Strahl 101 unterhalb des zweiten Strahlteilers 32 verläuft. Der obere Strahl 100 ist auf den linken unbeschichteten Vorderabschnitt des rechteckigen Glases 44 des zweiten Strahlteilers 32 links des zweiten Mittelpunktes 51 mit einem bevorzugten Einfallswinkel von fünfzig (50) Grad gerichtet. Der obere Strahl 100 durchläuft dann das rechteckige Glas 44 und trifft auf den linken Abschnitt der zweiten hinteren Beschichtung 48 links von dem zweiten Mittelpunkt 51. Ein Anteil des oberen Strahls 100 durchläuft die zweite hintere Beschichtung 48 als linker Strahl 102, während ein anderer Anteil des Strahls 100 durch das Glas 34 nach rechts zurück reflektiert wird, wobei der reflektierte Strahl von dem rechten Abschnitt der zweiten vorderen Beschichtung 46 weg reflektiert wird und zurück durch das rechteckige Glas 44 läuft und durch den rechten unbeschichteten Abschnitt der Rückseite des rechteckigen Glases 44 als rechter Strahl 103 austritt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Strahlteiler 32 um eine vertikale Achse geneigt, wobei die linke Seite näher an dem ersten Strahlteiler 30 ist, so daß der obere Strahl 100 einen Einfallswinkel zu dem linken unbeschichteten Abschnitt des rechteckigen Glases 44 von fünfzig (50) Grad aufweist.

Falls eine den oberen Strahl 100 und den unteren Strahl 101 senkrecht verbindende imaginäre Linie gezeichnet würde, und eine den linken Strahl 102 und den rechten Strahl 103 senkrecht verbindende imaginäre Linie gezeichnet würde, würden diese beiden Linien senkrecht zueinander verlaufen, da gemäß einer bevorzugen Ausführungsform der erste und der zweite Strahl teiler 30 und 32 derart orientiert sind, daß die Strahlen 100 und 101 nach oben und nach unten geteilt werden, wohingegen die Strahlen 102 und 103 nach links und nach rechts geteilt werden (wie aus Fig. 4 ersichtlich). Somit erzeugt der erfindungs gemäße Strahlteiler 12 drei Strahlen 101, 102 und 103, die parallel zueinander verlaufen, und falls sie auf eine Ober fläche strahlten, die senkrecht zu dem Weg des Einfallsstrahls 99 ausgerichtet ist, würden die drei Strahlen 101, 102 und 103 als drei Punkte erscheinen, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein gleichseitiges Dreieck definieren (wie aus Fig. 5 ersichtlich). Um derartige Abstände zwischen den Strahlen zu schaffen, daß diese ein gleichseitiges Dreieck bilden, müssen die Strahlen 102 und 103 ein wenig weiter voneinander getrennt sein, als die Strahlen 100 und 101. Dies kann durch eine unterschiedliche Dicke für den ersten und den zweiten Strahlteiler 30 und 32 erreicht werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden der erste und der zweite Strahlteiler 30 und 32 in Übereinstimmung mit den folgenden Spezifikation hergestellt. Ein bevorzugtes Glas material zum Herstellen des ersten und des zweiten Strahl teilers 30 und 32 ist BK7 optisches Kronenglas oder anderes Glas mit N = 1,45/1,55 bei 632,8 nm (der Brechungsindex des Glases soll zwischen 1,45 und 1,55 bei der Wellenlänge von 633 Nanometer liegen), daß eine zentrierte freie Öffnung von mindestens 20 mm aufweist, die den Bereich definiert, für den die Spezifikationen für die Oberfläche zutreffen. Die vordere und die hintere Oberfläche des ersten und des zweiten Strahl teilers 30 und 32 weisen eine Flachheit auf, die beidseitig besser als eine Welle bei 6328 Ångström ist. Dies betrifft eine maximale Abweichung von einer Idealebene, gemessen in Wellen längen des Lichts der spezifizierten Wellenlänge, hier 633 nm. Der maximale Keilwinkel beträgt bevorzugt 0,1 m rad, welches der Winkel zwischen den zwei Seiten des Glases ist, und das Verhältnis "scratch/dig" beträgt bevorzugt 60/40, welches die Qualität der Oberfläche definiert. Ein bevorzugter Einfalls winkel für die Strahlen 99 und 100 ist fünfzig (50) Grad zu der Oberfläche des ersten und des zweiten Laserstrahlteilers 30 und 32, wobei ein Brechungswinkel der Strahlen 99 und 100 30,7° beträgt.

Die erste vordere Beschichtung 36 des ersten Strahlteilers 30 ist bevorzugt eine Aluminiumbeschichtung, und die erste hintere Beschichtung 38 ist bevorzugt eine semitransparente, strahl teilende Beschichtung. Die erste vordere Beschichtung 36 liefert einen Ausgangsstrahl 101 mit 29% ± 3% der einge strahlten Lichtintensität des Strahls 99. Die erste hintere Beschichtung 38 liefert einen Ausgangsstrahl 100 mit 54% ± 6% der eingestrahlten Lichtintensität des Strahls 99. Die zweite vordere Beschichtung 46 des zweiten Strahlteilers 32 ist bevorzugt eine Aluminiumbeschichtung, und die zweite hintere Beschichtung 48 ist bevorzugt eine semitransparente, strahl teilende Beschichtung. Die zweite vordere Beschichtung 46 liefert einen Ausgangsstrahl 103 mit 47% ± 5% der von dem Strahl 100 eingestrahlten Lichtintensität, wobei diese selbst 54% ± 6% der des Strahls 99 beträgt. Die zweite hintere Beschichtung 48 liefert einen Ausgangsstrahl 102 mit 47% ± 5% der von dem Strahl 100 eingestrahlten Lichtintensität, wobei diese selbst 54% ± 6% der des Strahls 99 beträgt. Dement sprechend wird der Strahl 99, der in den erfindungsgemäßen Laserstrahlteiler 12 mit 100% Intensität eintritt, als die Strahlen 101, 102 und 103 mit Intensitäten von ungefähr 29% ± 3% ausgegeben, wodurch drei parallele Ausgangsstrahlen mit im wesentlichen gleicher Intensität bereitgestellt werden.

Eine bevorzugte Dicke der Laserstrahlteiler 30 und 32 ist eine Dicke von ungefähr 6-8 mm, so daß die erzeugten parallelen Strahlen ungefähr 5 mm auseinanderliegen, da die Separation der Ausgangsstrahlen nur von der Dicke der Strahlteiler 30 oder 32 und dem Einfallswinkel abhängt. Die Messungen werden derart definiert und selektiert, daß die Strahlen 100 und 101 näher aneinander verlaufen, als die Strahlen 102 und 103, da eine Beziehung zwischen den Strahlen in Form eines gleichseitigen Dreiecks gewünscht ist. Es versteht sich von selbst, daß einfache geometrische Berechnungen die genauen Messungen liefern werden, die erforderlich sind, um eine Beziehung zwischen den Strahlen in Form eines gleichseitigen Dreiecks sicherzustellen. Ein bevorzugter Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Strahlteiler 30 und 32 ist ungefähr 2 cm. Die strahlteilenden Beschichtungen sind derart ausgewählt, daß die drei Ausgangsstrahlen im wesentlichen die gleiche Intensität aufweisen. Die Wirkung der Orientierung der Polarisation des eingestrahlten Laserstrahls muß bei der Auswahl der vorderen und der hinteren Beschichtungen 36, 38, 46 und 48 in Betracht gezogen werden, um die gewünschte äquivalente Intensität zu erreichen.

Die drei parallelen Ausgangsstrahlen 101, 102 und 103 sind bevorzugt äquidistant zu dem ursprünglichen Weg des Einfalls strahls 99. Mit anderen Worten, falls der Einfallsstrahl 99 durch die Strahlteiler 30 und 32 entlang seines ursprünglichen Weges hindurch projiziert würde ohne geteilt zu werden, würde dieser ungefähr auf die Mitte des durch die Strahlen 101, 102 und 103 definierten gleichseitigen Dreiecks gerichtet sein.

Obwohl die obenstehende Beschreibung viele Spezifizierungen aufweist, sollten diese nicht als Beschränkungen des Bereiches der Erfindung aufgefaßt werden, sondern eher als eine Veranschaulichung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung. Viele andere Variationen sind möglich. Zum Beispiel werden der erste und der zweite Strahlteiler 30 und 32 derart beschrieben, daß sie um eine horizontale und eine vertikale Achse geneigt sind. Der erste und der zweite Strahlteiler 30 und 32 könnten auch in davon abweichenden Verdrehgraden relativ zueinander angeordnet sein und unterschiedliche Dicken und Einfallswinkel aufweisen und immer noch drei parallele Strahlen erzeugen, obwohl die resultierenden Strahlen relativ zueinander in einer anderen dreieckigen Konfiguration orientiert wären. Solche Änderungen der Variablen der Ausführungsformen sind mit dem hierin offenbarten in Betracht gezogen worden.

Claims

1. Interferometer (10) mit
einer Laserreferenzquelle (14),
einem primären Strahlteiler (16),
einem ortsfesten Spiegel (24),
einem bewegbaren Spiegel (26),
einem System zum Erfassen von Abweichungen in der Ausrichtung zwischen dem ortsfesten Spiegel (24) und dem bewegbaren Spiegel (26), das drei Detektoren aufweist, die zu einem Laserstrahlausgangsfeld benachbart und an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind,
einem Laserstrahlteiler (12), wobei
der Laserstrahlteiler (12)
einen ersten Strahlteiler (30) mit einem optischen Planflächenteil aufweist, das eine erste teilweise beschichtete Fläche und eine parallel zu dieser verlaufende zweite teilweise beschichtete Fläche aufweist,
einen zweiten Strahlteiler (32) mit einem optischen Planflächenteil aufweist, das eine dritte teilweise beschichtete Fläche und eine parallel zu dieser verlaufende vierte teilweise beschichtete Fläche aufweist, wobei
der erste Strahlteiler (30) derart positioniert ist, dass ein Einfallsstrahl (99), der in den ersten Strahlteiler (30) eintritt, in einen ersten Strahl (100) und einen parallel zu diesem verlaufenden zweiten Strahl (101) geteilt wird, und
der zweite Strahlteiler (32) relativ zu dem ersten Strahlteiler (30) derart positioniert ist, dass wenigstens der erste Strahl (100) oder der zweite Strahl (101) in den zweiten Strahlteiler (32) eintritt und in einen dritten Strahl (102) und einen parallel zu diesem und dem zweiten Strahl (101) verlaufenden vierten Strahl (103) geteilt wird.

2. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei die erste teilweise beschichtete Fläche mit einer strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, und die zweite teilweise beschichtete Fläche mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist.

3. Interferometer (10) nach Anspruch 2, wobei die dritte teilweise beschichtete Fläche mit einer strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, und die vierte teilweise beschichtete Fläche mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist.

4. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei der erste Strahlteiler (30) und der zweite Strahlteiler (32) relativ zueinander derart positioniert und orientiert sind, dass wenigstens der erste Stahl (100) oder der zweite Strahl (101) mit dem dritten Strahl (102) und dem vierten Strahl (103) auf einer imaginären Ebene, die senkrecht zu dem Einfallsstrahl (99) verläuft, in einer dreieckigen Beziehung steht.

5. Interferometer (10) nach Anspruch 4, wobei der dreieckigen Beziehung ein gleichseitiges Dreieck zugeordnet ist, so dass jeder Strahl äquidistant zu jedem anderen Strahl ist.

6. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Beschichtung der ersten Fläche und der dritten Fläche, und die strahlteilende Beschichtung der zweiten Fläche und der vierten Fläche derart ausgewählt sind, dass wenigstens einer der Strahlen von dem ersten Strahl (100), dem zweiten Strahl (101), dem dritten Strahl (102) und dem vierten Strahl (103) eine im wesentlichen gleiche Intensität zueinander aufweisen.

7. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei wenigstens einer der Strahlen von dem ersten Strahl (100), dem zweiten Strahl (101), dem dritten Strahl (102) und dem vierten Strahl (103) parallel zu dem Einfallsstrahl (99) verlaufen.

8. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei der erste Strahlteiler (30) kreisförmig ist und der zweite Strahlteiler (32) rechteckig ist.

9. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei der Einfallsstrahl (99) in den ersten Strahlteiler (30) unter einem Einfallswinkel von fünfzig Grad eintritt und wenigstens der erste Strahl (100) oder der zweite Strahl (101) in den zweiten Strahlteiler (32) unter einem Einfallswinkel von fünfzig Grad eintritt.

10. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei der Einfallsstrahl (99) eine Wellenlänge von 633 Nanometer aufweist.

11. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei das optische Planflächenteil des ersten Strahlteilers (30) und des zweiten Strahlteilers (32) einen Brechungsindex zwischen 1,45 und 1,55 aufweisen.

12. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei eine Dicke des ersten Strahlteilers (30) und des zweiten Strahlteilers (32) ungefähr 6 Millimeter betragen, so dass der erste Strahl (100) und der zweite Strahl (101) ungefähr 5 Millimeter voneinander entfernt verlaufen, und der dritte Strahl (102) und der vierte Strahl (103) ungefähr 5 Millimeter voneinander entfernt verlaufen.

13. Interferometer (10) nach Anspruch 1, wobei der zweite Strahlteiler (32) ungefähr 2 Zentimeter von dem ersten Strahlteiler (30) entfernt angeordnet ist.

14. Interferometer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, welches eine Infrarotlichtquelle aufweist und als Spektrometer vorgesehen ist.

15. Interferometer (10) mit
einer Laserreferenzquelle (14),
einem primären Strahlteiler (16),
einem ortsfesten Spiegel (24),
einem bewegbaren Spiegel (26),
einem System zum Erfassen von Abweichungen in der Ausrichtung zwischen dem ortsfesten Spiegel (24) und dem bewegbaren Spiegel (26), das drei Detektoren aufweist, die benachbart zu einem Laserstrahlausgangsfeld und an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind,
einem Laserstrahlteiler (12) zum Teilen eines Einfallsstrahls (99) in wenigstens drei parallele Strahlen mit
einem ersten Strahlteiler (30)
der ein optisches Planflächenteil mit einer ersten Fläche und einer parallel zu dieser verlaufenden zweiten Fläche aufweist, wobei
ein erster Abschnitt der ersten Fläche mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist, und ein zweiter Abschnitt der ersten Fläche nicht mit der reflektierenden Beschichtung beschichtet ist, die erste Fläche derart positioniert ist, dass ein Einfallsstrahl (99) in den ersten Strahlteiler (30) durch den zweiten Abschnitt der ersten Fläche eintritt,
ein erster Abschnitt der zweiten Fläche mit einer strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, und ein zweiter Abschnitt der zweiten Fläche nicht mit der strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, die zweite Fläche derart positioniert ist, dass ein Einfallsstrahl (99) teilweise durch den ersten Abschnitt der zweiten Fläche hindurchtritt und aus dem ersten Strahlteiler (30) als der erste Strahl (100) austritt, und teilweise gegen den ersten Abschnitt der ersten Fläche zurück reflektiert wird und dann von dem ersten Abschnitt der ersten Fläche aus dem ersten Strahlteiler (30) durch den zweiten Abschnitt der zweiten Fläche parallel zu dem ersten Strahl (100) als der zweite Strahl (101) heraus reflektiert wird,
einem zweiten Strahlteiler (32)
der ein optisches Planflächenteil mit einer dritten Fläche und einer parallel zu dieser verlaufenden vierten Fläche aufweist, wobei
ein erster Abschnitt der dritten Fläche mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist, und ein zweiter Abschnitt der dritten Fläche nicht mit der reflektierenden Beschichtung beschichtet ist, die dritte Fläche derart positioniert ist, dass wenigstens der erste Strahl (100) oder der zweite Strahl (101) in den zweiten Strahlteiler (32) durch den zweiten Abschnitt der dritten Fläche eintritt,
ein erster Abschnitt der vierten Fläche mit einer strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, und ein zweiter Abschnitt der vierten Fläche nicht mit der strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, die vierte Fläche derart positioniert ist, dass der Strahl, der in den zweiten Strahlteiler (32) eintritt, teilweise durch den ersten Abschnitt der vierten Fläche hindurchtritt und aus dem zweiten Strahlteiler (32) als ein dritter Strahl (102) austritt, und teilweise gegen den ersten Abschnitt der dritten Fläche zurück reflektiert wird und dann von dem ersten Abschnitt der dritten Fläche aus dem zweiten Strahlteiler (32) durch den zweiten Abschnitt der zweiten Fläche als der vierte Strahl (103) heraus reflektiert wird, und
der erste Strahlteiler (30) und der zweite Strahlteiler (32) relativ zueinander derart positioniert und orientiert sind, dass wenigstens der erste Strahl (100) oder der zweite Strahl (101) mit dem dritten Strahl (102) und dem vierten Strahl (103) auf einer imaginären Ebene, die senkrecht zu dem Einfallsstrahl (99) verläuft, in einer dreieckigen Beziehung steht.

16. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei die erste teilweise beschichtete Fläche mit einer strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, und die zweite teilweise beschichtete Fläche mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist.

17. Interferometer (10) nach Anspruch 16, wobei die dritte teilweise beschichtete Fläche mit einer strahlteilenden Beschichtung beschichtet ist, und die vierte teilweise beschichtete Fläche mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist.

18. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei der erste Strahlteiler (30) und der zweite Strahlteiler (32) relativ zueinander derart angeordnet und orientiert sind, dass wenigstens der erste Strahl (100) oder der zweite Strahl (101) mit dem dritten Strahl (102) und dem vierten Strahl (103) auf einer imaginären Ebene, die senkrecht zu dem Einfallsstrahl (99) verläuft, in einer dreieckigen Beziehung steht.

19. Interferometer (10) nach Anspruch 18, wobei der dreieckigen Beziehung ein gleichseitiges Dreieck zugeordnet ist, so dass jeder Strahl äquidistant zu jedem anderen Strahl verläuft.

20. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei die reflektierende Beschichtung auf der ersten Fläche und der dritten Fläche, und die strahlteilende Beschichtung auf der zweiten Fläche und der vierten Fläche derart ausgewählt sind, dass wenigstens einer der Strahlen von dem ersten Strahl (100), dem zweiten Strahl (101), dem dritten Strahl (102) und dem vierten Strahl (103) eine im wesentlichen gleiche Intensität zueinander aufweisen.

21. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei wenigstens einer der Strahlen von dem ersten Strahl (100), dem zweiten Strahl (101), dem dritten Strahl (102) und dem vierten Strahl (103) parallel zu dem Einfallsstrahl (99) verlaufen.

22. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei der erste Strahlteiler (30) kreisförmig und der zweite Strahlteiler (32) rechteckig ist.

23. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei der Einfallsstrahl (99) in den ersten Strahlteiler (30) unter einem Einfallswinkel von fünfzig Grad eintritt, und wenigstens der erste Strahl (100) oder der zweite Strahl (101) in den zweiten Strahlteiler (32) unter einem Einfallswinkel von fünfzig Grad eintritt.

24. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei der Einfallsstrahl (99) eine Wellenlänge von 633 Nanometer aufweist.

25. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei das optische Planflächenteil des ersten Strahlteilers (30) und des zweiten Strahlteilers (32) einen Brechungsindex zwischen 1,45 und 1,55 aufweisen.

26. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei eine Dicke des ersten Strahlteilers (30) und des zweiten Strahlteilers (32) ungefähr 6 Millimeter betragen, so dass der erste Strahl (100) und der zweite Strahl (101) ungefähr 5 Millimeter voneinander entfernt verlaufen, und der dritte Strahl (102) und der vierte Strahl (103) ungefähr 5 Millimeter voneinander entfernt verlaufen.

27. Interferometer (10) nach Anspruch 15, wobei der zweite Strahlteiler (32) ungefähr 2 Zentimeter von dem ersten Strahlteiler (30) entfernt angeordnet ist.

28. Interferometer (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 27, welches eine Infrarotlichtquelle aufweist und als Spektrometer vorgesehen ist.