DE3914666A1 - Verfahren zur messung der optischen verluste von optischen bauelementen - Google Patents
Verfahren zur messung der optischen verluste von optischen bauelementenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist aus
den Werbeunterlagen von Deacon Research, 900 Welch Road Suite 203,
Palo Alto, California 94304, No. (415) 326-1520 bekannt. Dort
wird ein Laserimpuls durch einen Fabry-Perot-Resonator geschickt,
in den der zu untersuchende Gegenstand eingebracht wird. Der
Laserimpuls ist von kürzerer Dauer, als die Abklingzeit der
Strahlung im Resonator. Die Abklingzeit hängt von den Verlusten
und der Transmission des Resonators ab. Die Abklingzeit des Re
sonators wird ausgewertet.
Bei den heutigen Lasern müssen Bauteile mit sehr kleinen Ver
lusten und gleichzeitig hoher oder mittlerer Transmission ver
wendet werden. Für das Meßverfahren bedeutet dies Lichtimpulse
mit sehr kurzen Anstiegs- bzw. Abfallzeiten. Um dabei noch einen
vernünftigen Meßbereich zu erhalten, sind hohe Anforderungen an
die Auswerteelektronik zu stellen, da dann Abfallzeiten von
Nanosekunden mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit ge
messen werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ver
luste von optischen Bauelementen mit geringerem Aufwand und den
noch mit der für Laser erforderlichen Genauigkeit zu messen. Die
se Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dabei wird vorteilhaft die Halbwertbreite eines Maximums der
längenbezogenen Intensität ausgewertet. Diese Art der Auswertung
ermöglicht eine genaue Messung, da sie den steilsten Teil der
Intensitätskurve nutzt. Ist das optische Element ein Spiegel,
dann empfiehlt sich, daß dieser Spiegel als Resonatorspiegel in
den Resonator eingesetzt wird. Ist das optische Element für die
Strahlung der Lichtquelle durchlässig, so empfiehlt sich, daß
das optische Element in den Strahlengang zwischen den Spiegeln
des Resonators eingebracht wird.
Das Verfahren wird vorteilhaft so ausgeführt, daß der Spiegel
durch das Stellglied über zwei oder mehrere Maxima der Inten
sitätskurve bewegt und daß die Breite eines beliebigen der In
tensitätsmaxima ausgewertet wird.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat das
Merkmal, das über die Scanning-Geschwindigkeit der Meßbereich
eingestellt wird.
Des Verfahren wird vorteilhaft in einer Vorrichtung durchgeführt,
welche einen Fabry-Perot-Resonator, eine Lichtquelle und eine
Auswerteeinheit enthält, bei der als Lichtquelle ein kontinuier
lich arbeitender Laser vorgesehen ist und in der eine Anpassungs
optik enthalten ist, welche den Gaußschen Strahl des Lasers an
einen Gaußschen Strahl anpaßt, welcher im Interfermometer aus
breitungsfähig ist.
Die Erfindung wird nun anhand einer Fig. näher erläutert. Sie ist
nicht auf das in der Fig. gezeigte Beispiel beschränkt. Die Fig.
zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch.
Ein Laser 1 enthält Laserspiegel 2 und 3. Diese bestimmen einen
Gaußschen Strahl 9. Der Gaußsche Strahl 9 wird in einer Anpassungs
optik 4 an einen im Resonator 10 ausbreitungsfähigen Gaußschen
Strahl 11 angepaßt. Der Resonator 10 enthält Spiegel 5 und 6. In
den Strahlengang des Resonators 10 ist das zu messende optische
Bauelement 7 eingebracht, welches im dargestellten Fall eine
Linse ist. Die Auswertschaltung 8 mißt die ankommende Strahlung.
Der Resonatorspiegel 6 wird durch ein elektromechanisches Element
12 in Pfeilrichtung hin und herbewegt. Dadurch entstehen Maxima
und Minima der an der Auswertschaltung auftretenden Lichtinten
sität. Die Lage der Maxima und Minima ist bei der vorliegenden
Meßmethode ohne Bedeutung. Ausgewertet wird vielmehr die Breite,
vorzugsweise Halbwertbreite der Maxima oder wahlweise auch der
Minima. Diese Breite ist abhängig von den Verlusten im Resonator
10 und im optischen Bauelement 7. Die Verluste des Resonators 10
lassen sich ermitteln und von den Gesamtverlusten abziehen. In
diesem Fall gibt die verbleibende Verbreiterung der Kurve der
längenbezogenen Intensität ein Maß für die Verluste im optischen
Bauelement 7. Diese Ausführungsform der Erfindung eignet sich
für alle optischen Bauelemente, die für die eingestrahlte Strah
lung durchlässig sind.
Spiegel werden vorteilhaft getestet, indem sie an die Stelle ei
nes des Spiegel 5 oder 6 des Resonators gesetzt werden und die
Breite der Intensitätskurve zu der des Originalresonators in
Beziehung gesetzt wird.
Dabei ist keine Stabilisierung des Interfermometers auf ein be
stimmtes Intensitätsmaximum notwendig. Es genügt, die Breite
eines beliebigen Maximums auszuwerten. Außerdem ermöglicht die
Einstellung der Scan-Geschwindigkeiten die Veränderung des Meß
bereiches. Aus diesen beiden Gründen kann die Meßelektronik re
lativ einfach gestaltet werden.
Die Meßmethode eignet sich für verschiedenste optische Bauele
mente, z.B. Spiegel, Kapillaren, Fenster, Schichten.
Claims (6)
1. Verfahren zur Messung der optischen Verluste von optischen
Bauelementen, bei dem das oder die Bauelemente in den Strahlen
gang eines Fabry-Perot-Resonators eingebracht werden und bei
dem von einer Lichtquelle in den Fabry-Perot-Resonator Licht
eingestrahlt und das dort veränderte Licht ausgewertet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Scanning-
Fabry-Perot-Resonator verwendet wird, bei dem durch Änderungen
der Resonatorlänge schwankende Intensitätswerte der Lichtstrah
lung erzeugt werden, daß durch ein Stellglied ein Spiegel des
Resonators über zumindest ein Maximum und ein Minimum der Inten
sitätswerte bewegt wird, daß die so erhaltene Intensitätskurve
aufgezeichnet wird und daß die Breite an einer festgelegten Stel
le der Intensitätskurve gemessen und als Maß der optischen Ver
luste ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halb
wertsbreite eines Maximums der Intensitätskurve ausgewertet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische
Element ein Spiegel ist und daß dieser Spiegel als Resonator
spiegel in den Resonator eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische
Element für die Strahlung der Lichtquelle durchlässig ist und
daß es in den Strahlengang zwischen den Spiegeln des Resonators
eingebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel
durch das Stellglied über zwei oder mehr Maxima der Intensitäts
kurve bewegt wird und daß die Breite eines beliebigen Intensitäts
maximums ausgewertet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 5,
mit einem Fabry-Perot-Resonator, einer Lichtquelle und einer
Auswerteinheit,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Lichtquelle einen kontinuierlich arbeitenden Laser einhält und
daß sie eine Anpassungsoptik umfaßt, welche den Gaußschen
Strahl des Lichtes an einen Gaußschen Strahl anpaßt, welcher im
Resonator ausbreitungsfähig ist.
Priority Applications (1)
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DE19893914666 DE3914666A1 (de) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Verfahren zur messung der optischen verluste von optischen bauelementen |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3914666A1 true DE3914666A1 (de) | 1990-11-08 |
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ID=6380045
Family Applications (1)
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DE19893914666 Withdrawn DE3914666A1 (de) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Verfahren zur messung der optischen verluste von optischen bauelementen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE3914666A1 (de) |
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---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-05-03 DE DE19893914666 patent/DE3914666A1/de not_active Withdrawn
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CN105606339B (zh) * | 2014-11-03 | 2018-10-09 | 长春理工大学 | 一种基于面积法测量脉冲激光器激光损耗的方法 |
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