DE3623265A1 - Verfahren und anordnung zur faseroptischen messung einer weglaenge oder einer weglaengenaenderung - Google Patents

Verfahren und anordnung zur faseroptischen messung einer weglaenge oder einer weglaengenaenderung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein interferometrisches Verfahren zur Messung einer Weglänge oder einer Weglängenänderung, bei dem das Licht einer Weißlichtquelle mittels eines ersten Lichtleiters in ein als Wegaufnehmer dienendes erstes Interferometer eingekoppelt wird und dort in Teillichtstrahlen zerlegt wird, die nach Durchlaufen unterschiedlicher Wege, von denen wenigstens einer die zu messende Weglänge oder Weglängenänderung enthält, zur Interferenz gebracht und anschließend mittels eines zweiten Lichtleiters zur Auswertung zu einem zweiten Interferometer weitergeleitet werden. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Interferometer-Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Messung physikalischer Größen, wie z. B. Druck, Temperatur, Position, ist in der industriellen Regelungs- und Automatisierungstechnik ein zentrales Problem. Die zu messende Größe wird hierzu mit einem geeigneten Sensor aufgenommen und in ein Signal umgewandelt, das zur elektronischen Weiterverarbeitung oft über größere Entfernungen weitergeleitet werden muß. Sogenannte faseroptische Sensoren, die den zu messenden Parameter in ein optisches Signal umwandeln, sind für derartige Aufgaben aus mehreren Gründen besonders geeignet. Die Vorteile faseroptischer Sensoren bestehen im wesentlichen darin, daß keine elektrischen Leitungen zur Strom- und Spannungsversorgung des Aufnehmers sowie zur Signalübertragung zwischen verarbeitender Elektronik und Sensorelement erforderlich sind. Sensorelement und Auswerteeinheit sind somit galvanisch getrennt und können ohne besondere Schutzmaßnahmen beispielsweise in der Hochspannungstechnik oder in der Medizin eingesetzt werden. Da nur kleine optische Leistungen zum Betrieb der faseroptischen Sensoren erforderlich sind, ist auch ihre Verwendung in explosionsgefährdeten Umgebungen möglich. Außerdem sind faseroptische Sensoren auch bei größeren Übertragungsstrecken unempfindlich gegen elektromagnetische Störfelder.
Viele physikalische Meßgrößen, wie z. B. Druck und Temperatur lassen sich durch geeignete Meßwertaufnehmer in eine Positionsänderung umwandeln. Diese Positionsänderung kann beispielsweise durch die Auslenkung einer druckempfindlichen Membran oder durch die thermische Dehnung eines Bimetallkörpers hervorgerufen werden. Mittels einer im Meßwertaufnehmer untergebrachten optischen Vorrichtung wird dann bei faseroptischen Wegaufnehmern die Information über die räumliche Lage beispielsweise durch eine Veränderung der Intensität oder der spektralen Zusammensetzung des in den Meßwertaufnehmer über einen Lichtleiter eingekoppelten Lichtes dem sich vom Aufnehmer zur Auswerteeinheit ausbreitenden Lichtstrom aufgeprägt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 30 44 183 ist ein faseroptischer Sensor zur optischen Messung von Längen und Längenänderungen bekannt, der zwei fasergekoppelte Interferometer, beispielsweise Michelson- Interferometer enthält, bei denen jeweils der Spiegel eines Interferometerarmes linear verschiebbar angeordnet ist. Der verschiebbar angeordnete Spiegel des ersten Interferometers dient dabei als Wegaufnehmer, während der im zweiten Interferometer beweglich angeordnete Spiegel, dessen Lage mittels einer geeigneten Antriebsvorrichtung zwischen zwei Umkehrpositionen verändert werden kann, zum Dekodieren des vom ersten Interferometer modulierten optischen Signals dient. Der Eingang des ersten Interferometers ist über einen Lichtwellenleiter mit einer Weißlichtquelle verbunden. Der Ausgang des ersten Interferometers ist faseroptisch mit dem Eingang des zweiten Interferometers gekoppelt. Der Ausgang dieses Interferometers ist mit einem Lichtempfänger verbunden. Das erste Interferometer stellt dabei das eigentliche Sensorelement dar, das über zwei Lichtleiter mit einer Auswerteeinheit, die neben dem Lichtempfänger und der Weißlichtquelle auch das zweite Interferometer enthält, verbunden ist. In einer sogenannten reziproken Ausführungsform sind das als Sensorelement dienende erste Interferometer und das zweite Interferometer bezüglich ihrer Anordnung zur Lichtquelle und zum Lichtempfänger vertauscht. In beiden Fällen zeigt die Intensität des am Lichtempfänger gemessenen Lichtes in Abhängigkeit von der Position des beweglich angeordneten Spiegels des zweiten Interferometers charakteristische Maxima, bei deren Auftreten die Lage des beweglich angeordneten Spiegels im ersten Interferometer aus der Lage des beweglichen Spiegels im zweiten Interferometer ermittelt werden kann. Die Information über die Position des im ersten Interferometer beweglich angeordneten Spiegels ist dabei dem Spektrum der breitbandigen Lichtquelle entsprechend der Transmissionscharakteristik des ersten Interferometers aufgeprägt und liegt spektral kodiert vor. Die am Lichtempfänger gemessene Lichtintensität ist bei gegebener Lage des beweglich angeordneten Spiegels des ersten Interferometers vom Gangunterschied des zweiten Interferometers abhängig. Es ergeben sich in Abhängigkeit von diesem Gangunterschied drei charakteristische Intensitätsmaxima, die auch als Signaturen bezeichnet werden. Das mittlere Maximum entspricht dem Gangunterschied 0 und die beiden äußeren Maxima entsprechen dem Gangunterschied, dessen Absolutbetrag dem Absolutbetrag des Gangunterschiedes im ersten Interferometer gleich ist. Beim Auftreten der beiden äußeren Maxima sind die beiden als spektrale Filter wirkenden Interferometer einander angepaßt ("matched filters"). Um diese Filteranpassung zu erreichen, wird der Gangunterschied des zweiten Interferometers zwischend zwei Extrempositionen hin- und hergefahren. Aus dem zu den Intensitätsmaximas gehörenden Gangunterschied des zweiten Interferometers erhält man somit den Gangunterschied des ersten Interferometers und somit auch die Information über die Lage oder Lagenänderung des dort beweglich angeordneten Spiegels.
Diese bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß im zweiten Interferometer ein Spiegel mechanisch bewegt werden muß, um eine kontinuierliche Gangunterschiedsänderung zu erzeugen und eine Filteranpassung herbeizuführen. Da diese mechanische Spiegelverschiebung zur Aufrechterhaltung der zur Interferenz erforderlichen Kohärenzbedingungen sehr präzise sein muß, ist das zur spektralen Dekodierung verwendete Interferometer besonders verschleißanfällig. Außerdem sind dem zeitlichen Auflösungsvermögen durch die für jede Messung erforderliche Hin- und Herbewegung des Spiegels Grenzen gesetzt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein interferometrisches Verfahren zur Messung einer Weglänge oder einer Weglängenänderung anzugeben, bei dem zum Dekodieren des Ausgangssignals des als Wegaufnehmer dienenden ersten Interferometers eine durch eine mechanische Spiegelbewegung erfolgende Filteranpassung des als Empfänger dienenden zweiten Interferometers nicht mehr erforderlich ist. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Interferometer-Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.
Die genannten Aufgaben werden jeweils gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 2. Die Information über die zu messende Weglänge ist dem Leistungsdichtespektrum des optischen Signals, das am Ausgang des ersten Interferometers entnommen werden kann, eingeprägt. Diese spektrale Kodierung ergibt sich durch die für die verschiedenen Frequenzanteile des Lichtes unterschiedliche optische Transparenz des als Filter wirkenden ersten Interferometers. Mittels eines zweiten Interferometers wird das Leistungsdichtespektrum des Ausganggssignals des ersten Interferometers in ein räumlich ausgebreitetes Interferogramm transformiert.
Interferometrische Verfahren und Interferometer-Anordnungen, mit deren Hilfe ein räumlich ausgebreitetes Interferogramm erzeugt werden kann, sind zwar in der Literatur bekannt und werden dort als holographische Spektroskopie bzw. holographische Spektrometer bezeichnet (Handbook of Optical Holography, H.J. Caulfield, Academic Press 1979, S. 587-594). Sie werden aber nur für spektroskopische Zwecke eingesetzt. Dabei wird mittels einer Fourier-Transformation des räumlich ausgebreiteten Interferogramms die spektrale Zusammensetzung eines optischen Signals rekonstruiert (Applied Optics, Vol. 24, No. 22, November 1985, S. 3702-3706; US 45 23 846). Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß die Information über den Gangunterschied des ersten Interferometers mittels einer in einem zweiten Interferometer durchgeführten Ort-Ortsfrequenz- Fourier-Transformation erhalten werden kann. Das vom zweiten Interferometer erzeugte räumlich ausgebreitete Interferogramm enthält dabei den Gangunterschied in Gestalt des räumlichen Abstandes der Signaturen. Damit ist die mit aufwendigen konstruktiven Maßnahmen verbundene Bewegung eines Interferometer-Spiegels im zweiten Interferometer mit Toleranzen im Mikrometerbereich nicht mehr erforderlich. Zur Messung des räumlich ausgebreiteten Interferogramms kann beispielsweise ein Lichtempfänger mechanisch hin- und herbewegt werden. Die Anforderung an die Genauigkeit dieser Linearverschiebung ist dabei weitaus geringer als bei einer Bewegung eines Interferometer-Spiegels.
In einer vorteilhaften Anordnung enthält das zweite Interferometer ein lineares Array aus Photodioden und das räumlich ausgebreitete Interferogramm kann rein elektronisch abgetastet werden. In dieser Anordnung enthält das zweite Interferometer keine beweglichen Teile mehr. Außerdem ermöglicht die Verwendung eines Photodiodenarrays eine schnelle Auswertung des Interferogramms und eine somit höhere zeitliche Auflösung bei der Messung der Weglänge.
Da das Ende des Lichtleiters im zweiten Interferometer eine räumlich ausgedehnte Lichtquelle darstellt, kann in einer besonders vorteilhaften Anordnung als zweites Interferometer ein Interferometer-Typ eingesetzt werden, der mit einer Quellenverdopplungs- Anordnung arbeitet, wie sie beispielsweise in Applied Optics, Vol. 23, Nr. 2, Januar 1984, S. 269-273 offenbart ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren
Fig. 1 eine fasergekoppelte interferometrische Anordnung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt ist. In
Fig. 2 und 4 ist die spektrale Leistungsdichte des Eingangs- bzw. des Ausgangssignals des ersten Interferometers und
Fig. 3 und 5 die spektrale Filtercharakteristik des ersten bzw. des zweiten Interferometers, gegen die Wellenzahl jeweils in einem Diagramm aufgetragen. In
Fig. 6 ist das vom zweiten Interferometer erzeugte räumlich ausgebreitete Interferogramm schematisch dargestellt. In
Fig. 7 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des als Aufnehmer dienenden Interferometers und in
Fig. 8 eine vorteilhafte Spiegelanordnung für das als Empfänger dienende Interferometer zusammen mit dem jeweils zugehörigen Strahlengang veranschaulicht.
Fig. 9 zeigt die bevorzugte Ausgestaltung eines ersten Interferometers nach dem Prinzip eines Michelson-Interferometers im Schnitt und in
Fig. 10 ist eine weitere Ausgestaltung eines zweiten Interferometers mit einer Quellenverdoppelungs- Anordnung ebenfalls im Schnitt schematisch dargestellt.
Gemäß Fig. 1 enthält eine faseroptische Interferometeranordnung eine Weißlichtquelle 2, die mittels eines ersten Lichtleiters 4 mit dem Eingang eines als Wegaufnehmer dienenden ersten Interferometers 10, beispielsweise eines Michelson-Interferometers, optisch verbunden ist. Die Weißlichtquelle 2 emittiert spektral breitbandiges Licht und ist beispielsweise eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode. Der in das erste Interferometer 10 eingekoppelte Lichtstrahl 5 wird von einem Strahlteiler 12 in zwei zueinander senkrecht stehende Teillichtstrahlen 6 und 7 zerlegt. Der Teillichtstrahl 6 wird an einem unbeweglich angeordneten Spiegel 14, dessen Flächennormale parallel zur Ausbreitungsrichtung des Teillichtstrahles 6 ist, zum Strahlteiler 12 zurückreflektiert. Der Teillichtstrahl 7 wird an einem beweglich angeordneten Spiegel 16 der parallel zu seiner Flächennormalen und zur Ausbreitungsrichtung des Teillichtstrahles 7 in Richtung des Doppelpfeils linear verschoben werden kann, ebenfalls zum Strahlteiler 12 zurückreflektiert. Die an den Spiegeln 14 und 16 reflektierenden Strahlen interferieren am Ort des Strahlteilers 12 und ein Interferenzlichtstrahl 8 wird in einen zweiten Lichtleiter 18 eingekoppelt. Die Verschiebung x des beweglich angeordneten Spiegels 16 aus der Lage, in der die beiden Interferometerarme des Michelson-Interferometers gleich lang sind, ist dem Interferenzlichtstrahl 8 spektral einkodiert. Über den zweiten Lichtleiter 18 wird der Interferenzlichtstrahl 8 in ein zweites Interferometer 20 eingekoppelt, das als Empfänger-Interferometer zum Dekodieren der dem Interferenzlichtstrahl 8 spektral einkodierten Weginformation dient. Ein Strahlteiler 24 zerlegt den aus dem Lichtleiter 18 austretenden Lichtstrahl 19 in zwei zueinander senkrechte Teillichtstrahlen 25 und 27, die beispielsweise mittels zueinander geneigten Spiegeln 26 und 28 zum Strahlteiler 24 zurückreflektiert werden. Im Beispiel der Fig. 1 ist das zweite Interferometer 20 mit einer Spiegelanordnung versehen, bei der die Teillichtstrahlen 25 und 27 einen Weg in Gestalt eines Dreiecks zurücklegen. Diese einfache ringförmige Spiegelanordnung kann durch Hinzunahme zusätzlicher Spiegel beliebig erweitert werden, so daß der Weg, den die Teillichtstrahlen 25 und 27 zurücklegen, die Gestalt eines Polygons hat, das einen Kreisring approximiert. Die reflektierenden Oberflächen der beiden Spiegel 26 und 28 bilden dann untereinander einen Winkel von 45°. Der Spiegel 26 ist in Richtung des Teillichtstrahls 25 derart parallel verschoben, daß die Wegstrecke des Teillichtstrahls 25 bis zum Spiegel 26 um die Strecke a größer ist als die Wegstrecke des Teillichtstrahls 27 zum Spiegel 28. Die beiden Teillichtstrahlen 25 und 27 bilden dann nach Durchlaufen des dreieckigen Weges zueinander annähernd parallele Strahlenbündel 21 und 22, denen zwei identische virtuelle, räumlich getrennte Lichtquellen zugeordnet werden können. Die räumlich ausgedehnte Lichtquelle in Gestalt des Austrittsendes des Lichtleiters 18 wird somit im zweiten Interferometer 20 in zwei identische räumlich ausgedehnte virtuelle Lichtquellen verdoppelt, deren jeweils zueinander korrespondierenden Punkte der Leuchtfläche untereinander kohärentes Licht emittieren. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, daß keine Maßnahmen zur Erhöhung der Kohährenzeigenschaften, wie z. B. das Einfügen von Blenden in den Strahlengang, erforderlich sind, die zu einer Verringerung der verfügbaren Lichtintensität führen würden.
Mittels einer Sammellinse 30 werden dann die beiden Strahlenbündel 21 und 22 in einer Hologramm-Ebene 32 fokussiert und zur Interferenz gebracht. In der Hologramm- Ebene 32 befindet sich beispielsweise ein Lichtempfänger, der parallel zur Richtung z bewegt werden kann, um das in der Hologramm-Ebene 32 erzeugte Interferogramm aufzunehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich in der Hologramm-Ebene 32 eine Bildwandler-Anordnung 34 in Gestalt eines linearen Arrays aus Photodioden, beispielsweise ein CCD-Array, das mittels einer elektronischen Auswertevorrichtung 36 rein elektronisch abgetastet werden kann. Die Auswertevorrichtung 36 ermittelt aus den Lagekoordinaten z der Signaturen des in der Hologramm-Ebene 32 erzeugten Interferogramms die Verschiebung x des beweglichen Spiegels 16. Die Verschiebung x kann beispielsweise mit Hilfe eines Displays 38 optisch angezeigt werden. Für die Lichtleiter 4 und 8 eignen sich sogenannte Multimode-Fasern, wobei je nach Länge der Übertragungsstrecke dämpfungsärmere Glasfaser-Lichtwellenleiter oder billigere, dafür aber verlustreichere Plastik- Lichtwellenleiter eingesetzt werden können.
In Fig. 2 ist die Leistungsdichte B₀ des am Eingang des ersten Interferometers 10 eingekoppelten Lichtes gegen die optische Wellenzahl σ aufgetragen. Dieses Leistungsdichtespektrum stellt bereits unter Berücksichtigung der von der Wellenzahl σ abhängigen Übertragungsfunktion des ersten Lichtleiters 4 das Leistungsdichtespektrum der Weißlichtquelle 2 dar.
In Fig. 3 ist das Betragsquadrat |H A |² der Übertragungsfunktion H A eines als erstes Interferometer 10 dienenden Michelson-Interferometers gegen die Wellenzahl σ aufgetragen. Die Lage der Transmissionsbänder des ersten Interferometers, d. h. die Wellenzahlen maximaler Transmission, hängen vom Gangunterschied x und somit von der Position des beweglichen Spiegels 16 ab und es gilt die Proportionalität
|H A ( σ)|² α1+cos 2π x σ
Mit dem Betragsquadrat dieser Übertragungsfunktion wird das Leistungsdichtespektrum B₀( σ) moduliert und das Interferenzlicht am Ausgang des ersten Interferometers hat die spektrale Dichteverteilung B A ( σ) gemäß Fig. 4, die sich durch die Beziehung
B A ( s) = |H A ( σ)|² · B₀( σ)
ergibt. Die Postitionsinformation über die Lage des Spiegels 16 ist somit über die Übertragungsfunktion des ersten Interferometers 10 dem Spektrum des am Ausgang des ersten Interferometers 10 entstehenden Lichtes eingeprägt. Diese Modulation bleibt nach Durchlaufen der Übertragungsstrecke im zweiten Lichtleiter 18 in ihrer periodischen Struktur erhalten.
Das Betragsquadrat |H E |² der Übertragungsfunktion H E des als Empfänger dienenden zweiten Interferometers 20 ist in Fig. 5 ebenfalls gegen die Wellenzahl σ aufgetragen und es gilt die Beziehung
wobei f die Brennweite der Sammellinse 30 ist. In der Hologrammebene 32 wird eine von z abhängige Intensitätsverteilung, ein Interferogramm
erzeugt. Dieses Interferogramm ist in Fig. 6 aufgetragen. Es enthält drei charakteristische Gruppen maximaler Intensität, sogenannte Signaturen. Der räumliche Abstand z₀ dieser Gruppen beträgt
und erlaubt somit direkt die Bestimmung des Gangunterschiedes x im ersten Interferometer. Dieses Verfahren hat somit den Vorteil, daß keine durch mechanische Spiegelbewegung bewirkte Abstimmung der Filtercharakteristik des zweiten Interferometers auf die Filtercharakteristisch des ersten Interferometers erforderlich ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann als erstes Interferometer auch ein Mehrstrahlinterferometer, beispielsweise ein Fabry-Perot-Interferometer 102, verwendet werden, dessen Funktionsprinzip in Fig. 7 veranschaulicht ist. Ein in das Interferometer 102 eingekoppelter Lichtstrahl 60 durchläuft einen ersten teilsdurchlässigen Spiegel 62 und wird an einem zweiten teildurchlässigen Spiegel 64 teilweise reflektiert. Der durch den teildurchlässigen Spiegel 64 hindurchtretende Lichtstrahl 68 interferiert dann mit den an den teildurchlässigen Spiegeln 62 und 64 mehrfach reflektierten Strahlen und enthält ebenfalls die Lageinformation des in Richtung des Doppelpfeils verschiebbar angeordneten Spiegels 64 spektral kodiert. Der Vorteil eines derartigen Interferometers besteht im wesentlichen darin, daß damit eine Miniaturisierung des Wegaufnehmers möglich ist.
Gemäß Fig. 8 enthält ein zweites Interferometer 202 drei zueinander geneigte Spiegel 78, 80 und 82, die derart zueinander angeordnet sind, daß die aus dem einfallenden Lichtstrahl 70 durch einen Strahlenteiler 72 erzeugten Teilstrahlen 74 und 76 ohne Zwischenschaltung einer Sammellinse in einer Interferenzebene 84 überlagert werden. Auch bei diesem Interferometer-Typ handelt es sich um eine Quellenverdoppelungs- Anordnung mit der die Interferenz von Licht, das von einer räumlich ausgedehnten Strahlungsquelle ausgeht, ermöglicht wird.
Gemäß Fig. 10 hat die vorteilhafte Ausgestaltung eines ersten Interferometers 10 ein zylindrisches Gehäuse 104, in dem ein Spiegel 16 am Ende einer Führungswelle 162 angeordnet sind, die in einer in das Gehäuse 104 eingesetzten ebenfalls zylindrischen Lagerbuchse 7 geführt wird. Mit dem zylindrischen Gehäuse 104 fest verbunden ist ein würfelförmiger Strahlteiler 12, dessen eine Seitenfläche mit Aluminium bedampft ist und zugleich als zweiter Spiegel 14 dient. Die der Lagerbuchse 17 gegenüberliegende Stirnfläche des zylindrischen Gehäuses 104 ist mit einem Einsatz 106 versehen, der zwei Bohrungen enthält, welche die beiden Lichtleiter 4 und 18 aufnehmen. Gegenüber den Enden der Lichtleiter 4 und 18 befindet sich eine Sammellinse 11, deren Abstand zu den Lichtleiter-Enden ihrer Brennweite entspricht. Ein auf der dem Spiegel 14 gegenüberliegenden Seitenfläche des Strahlteilers angeordnetes Umlenkprisma 13 bewirkt eine rechtwinklige Umlenkung des Interferenzlichtes, die dessen stirnseitiges Auskoppeln in den mit dem zweiten Interferometer verbundenen Lichtleiter 18 ermöglicht.
Das zweite Interferometer 20 gemäß Fig. 10 enthält in einem quaderförmigen Gehäuse 204 gegenüber der Eintrittsöffnung für den Lichtleiter 18 einen würfelförmigen Strahlteiler 24, dem zwei zueinander um einen 45°-Winkel geneigte Spiegel 26 und 28 zugeordnet sind. Die beiden Spiegel 26 und 28 sind beispielsweise direkt auf die Innenwand des Gehäuses 204, beispielsweise als Aufdampf-Schicht, aufgebracht. Gegenüber der dem Spiegel 28 abgewandten Seitenfläche des Strahlteilers 24 befindet sich eine Sammellinse 30, in deren Brennebene in einer bevorzugten Ausführungsform ein lineares Array aus Photodioden 34 angeordnet sind.

Claims (8)

1. Interferometrisches Verfahren zur Messung einer Weglänge oder einer Weglängenänderung, bei dem das Licht einer Weißlichtquelle (2) mittels eines ersten Lichtleiters (4) in ein als Wegaufnehmer dienendes erstes Interferometer (10) eingekoppelt wird und dort in Teillichtstrahlen (6, 7) zerlegt wird, die nach Durchlaufen unterschiedlicher Wege, von denen wenigstens einer (7) die zu messende Weglänge oder Weglängenänderung (x) enthält, zur Interferenz gebracht und anschließend mittels eines zweiten Lichtleiters zur Auswertung (18) zu einem zweiten Interferometer (20) weitergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Interferometer (20) das Leistungsdichtespektrum des Ausgangssignals vom ersten Interferometer in ein räumlich ausgebreitetes Interferogramm fouriertransformiert wird.
2. Faseroptische Interferometer-Anordnung zur Messung einer Weglänge oder einer Weglängenänderung mit
  • a) einer Weißlichtquelle (2),
  • b) einem ersten Interferometer (10), das mit der Weißlichtquelle (2) über einen ersten Lichtleiter (4) optisch verbunden ist,
  • c) einen im ersten Interferometer (10) verschiebbar angeordnetem Spiegel (16), dessen Position den Gangunterschied (x) der sich im Wegaufnehmer-Interferometer (10) überlagernden Teillichtstrahlen (6,7) bestimmt,
  • d) einem zweiten Interferometer (20), dessen Eingang mit dem Ausgang des Wegaufnehmer-Interferometers (10) mittels eines zweiten Lichtleiters (18) optisch gekoppelt ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale
  • e) das zweite Interferometer (20) ist ein holographisches Spektrometer,
  • f) am Ausgang des zweiten Interferometers (20) ist eine optische Empfangsvorrichtung (34) zur Aufnahme des räumlich ausgebreiteten Interferogramms vorgesehen.
3. Interferometer-Anordnung zur Messung einer Weglänge oder einer Weglängenänderung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Empfangsvorrichtung (34) ein lineares Array aus Photodioden ist.
4. Interferometer-Anordnung zur Messung einer Weglänge oder einer Weglängenänderung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das holographische Spektrometer (20) eine Quellenverdopplungs-Anordnung enthält.
5. Interferometer-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das holographische Spektrometer (20) ein ringförmig angeordnetes Spiegelsystem hat.
6. Interferometer-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Interferometer (10) ein Zwischenstrahl- Interferometer ist.
7. Interferometer-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Interferometer (10) ein Mehrstrahl- Interferometer (102) ist.
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