DE4322682C2 - Interferometer nach Michelson - Google Patents

Interferometer nach Michelson

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Description

Die Erfindung betrifft ein Interferometer nach Michelson nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft insbeson­ dere ein solches Interferometer für die Fourier-Transform- Spektroskopie (FTS), bei welcher optische Wegdifferenzen durch rotierende Spiegelelemente erzeugt werden.
Aus DE 34 31 040 C2, EP 0 146 768 A2, DE 40 13 399 C1 sind beispielsweise Michelson-Interferometer, sogenannte "Fourier- Spektrometer" bekannt, bei denen optische Wegdifferenzen durch rotierende Retroreflektoren erzeugt werden. Dabei wer­ den beispielsweise exzentrisch und geneigt "nutierende" Re­ troreflektoren verwendet. Zur Erzeugung größerer optischer Wegdifferenzen, also höherer spektraler Auflösungen, werden zwei oder mehr Retroreflektoren in - bezogen auf die opti­ sche Wegänderung in den Interferometerarmen - asynchrone Rotation versetzt, wobei eine feste Phasenbeziehung der ver­ schiedenen Drehbewegungen zueinander eingehalten werden muß.
Nachteilig bei diesen bekannten Michelson-Interferometern mit rotierenden Retroreflektoren ist,
  • 1. daß zur Erzeugung von Wegdifferenzen die relativ teuren und technisch aufwendigen Retroreflektoren notwendig sind;
  • 2. daß zur Strahlführung zusätzlich mehrere Planspiegel benötigt werden, was einen größeren Aufwand erfordert und höhere optische Verluste wegen der häufigen Refle­ xionen zur Folge hat;
  • 3. daß die zusätzlichen Planspiegel teilweise sehr groß und außerdem mit einer Bohrung versehen sein müssen, was wiederum einen großen Aufwand erfordert;
  • 4. daß aufgrund der vorgenannten Umstände die entsprechen­ den Geräte groß und schwer sind, und
  • 5. daß wegen der vielen Spiegel die Justierung schwieriger und die Gefahr einer Dejustierung größer wird.
Aus US 4,915,502 ist ein Interferometer nach Michelson be­ kannt, das einen Strahlteiler, eine Sammeloptik, einen Signal­ strahlungsdetektor sowie zur Weglängenänderung ein Spiegelele­ ment mit zwei einander zugewandten Planspiegeln aufweist, die parallel in Abstand voneinander angeordnet sind. Hierbei wird das Spiegelelement von einem Motor angetrieben, dessen Achse mit der Drehachse des Spiegelelements zusammenfällt. Der Strahlteiler ist auf einer Seite des Spiegelelements und zwei plane Endspiegel sind auf dessen anderen Seite so angeordnet, daß die Strahlteilerebene den Winkel halbiert, welchen die beiden Endspiegel miteinander einschließen. Die planparallele robuste Spiegelanordnung ist in einem Gehäuse untergebracht und um eine Drehachse kippbar. Die kleine Winkelbewegung der planparallelen Spiegelanordnung muß präzise ausgeführt werden, wozu der Antrieb eine aufwendige elektronische Regelung auf­ weisen muß. Ferner ist die bekannte Interferometeranordnung zum einen störanfällig gegenüber Vibrationen und zum anderen können mit dieser Anordnung keine beliebig schnellen Bewegun­ gen ausgeführt werden. Obendrein weist das bekannte Interfero­ meter in den Bewegungsumkehrpunkten eine Totzeit auf.
Ferner ist aus DE 24 56 649 A1 eine Vorrichtung zur Messung eines Drehwinkels einer Welle mit Hilfe eines Interferometers bekannt. Dieses bekannte Interferometer weist neben einem Strahlteiler, einer Sammellinse, einem Detektor zum Erfassen der Signalstrahlung, zwei Planspiegeln und einer Strahlungs­ quelle eine durch eine Antriebseinheit in Rotation versetzbare planparallele Platte mit Brechungsvermögen auf, bei welcher von zwei einander gegenüberliegenden Spiegelflächen die näher beim Strahlteiler befindliche Spiegelfläche in Form eines Rings ausgebildet ist. Ferner ist eine Drehachse der Antrieb­ seinheit in derselben Ebene wie der Strahlteiler ausgerichtet und eine Senkrechte auf die Drehachse schließt mit einer Spie­ gelfläche einen spitzen Winkel ein. Die Antriebseinheit ist auf der dem Strahlteiler abgewandten Rückseite des Spiegelele­ ments angeordnet. Auch sind die Planspiegel auf verschiedenen, einander gegenüberliegenden Seiten der Drehachse und senkrecht zu vom Strahlteiler kommenden Strahlenbündeln angeordnet.
Da mit der vorstehend beschriebenen Anordnung eine Winkelmes­ sung durchgeführt wird, muß die Lichtquelle monochromatisch sein, damit aus dem Interferogramm der gewünschte Drehwinkel erhalten wird. Ferner ist der Brechungsindex der planparalle­ len Platte wellenlängenabhängig. Ferner können mit der bekann­ ten Vorrichtung nur Relativmessungen durchgeführt werden, wo­ bei der Winkel groß sein muß, da sonst die Weglängenänderung zu klein ist. Bei dieser Anordnung gilt, je größer der Winkel ist, umso mehr Perioden in dem Interferogramm werden erfaßt und umso feiner ist die Winkelauflösung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeidung der vorstehend angeführten Nachteile ein im Aufbau kompaktes Mi­ chelson-Interferometer mit einem erheblich geringeren tech­ nischen Aufwand und mit einer weniger hohen Empfindlichkeit hinsichtlich äußerer Einflüsse sowie mit einer geringen Störanfälligkeit zu schaffen. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Interferometer nach Michelson nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.
Bei dem erfindungsgemäßen Interferometer, bei welchem die beiden Interferometerarme zwischen zwei parallelen Planspie­ geln verlaufen) ist ein Paar parallel zueinander angeordne­ ter, runder Planspiegel vorgesehen, welche zur Erzeugung der Wegdifferenz gemeinsam, aber kontinuierlich, vor allem aber eine Rotationsbewegung ausführen, welche um eine Drehachse erfolgt, welche um einen kleinen Winkel α gegenüber der Senk­ rechten auf die Spiegelflächen geneigt ist. Durch den Nei­ gungswinkel α sowie durch den Abstand d der einander gegen­ überliegenden Spiegelflächen wird die erreichbare Wegdiffe­ renz und die damit erzielbare, spektrale Auflösung bestimmt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeich­ nungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen In­ terferometers mit einem rotierenden Spiegelelement aus zwei mit ihren spiegelnden Flächen einander zugewandten Planspiegeln;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten zweiten Ausführung eines rotierenden Spiegelele­ ments des erfindungsgemäßen Interferometers, und
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung einer bevor­ zugten dritten Ausführung eines rotierenden Spie­ gelelements des erfindungsgemäßen Interferometers.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein Interferometer nach Mi­ chelson einen Strahlteiler 1, eine Sammeloptik 2, einen Sig­ nalstrahlungsdetektor 3, ein Spiegelelement 4 zur Weglängen­ änderung, das zwei einander zugewandte, parallel zueinander angeordnete Planspiegel 41 und 42 hat, sowie zwei plane End­ spiegel 51 und 52 auf. Die beiden Planspiegel 41 und 42 des Spiegelelements sind kreis- oder ellipsenförmige Planspie­ gel, welche den gleichen Durchmesser haben und, was in Fig. 1 nicht näher dargestellt ist, in einem einstellbaren Abstand d voneinander angeordnet und in dieser Stellung fest mitein­ ander verbunden. Das durch die Planspiegel 41 und 42 gebil­ dete Spiegelelement 4 ist um eine Drehachse 7 in kontinuierliche Rotation versetzbar, wobei die Spiegelflächen der beiden Planspiegel 41, 42 des Spiegelelements 4 um einen kleinen Winkel α gegenüber der Senkrechten auf die Drehachse 7 ge­ neigt sind.
Eine Antriebswelle 70, deren Drehachse mit der Drehachse 7 zusammenfällt, ist fest mit der Außenseite eines der beiden Planspiegel 41 und 42 (in Fig. 1 mit der Rückseite des Plan­ spiegels 41) verbunden und wird über einen nicht näher dar­ gestellten Motor mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ange­ trieben.
Der Strahlteiler 1 ist bezüglich einer (nicht näher angege­ benen) Spiegelelement-Mittenebene auf einer Seite des Spie­ gelelements 4 angeordnet, während die Endspiegel 51 und 52 auf dessen anderen Seite angeordnet sind. Die Strahlteiler- Ebene liegt somit zwischen den Planspiegeln 41 und 42 und halbiert den Winkel, welchen die Endspiegel 51 und 52 ein­ schließen. Die zu ihren optischen Achsen konzentrischen Strahlenbündel-Hälften 61 und 62 der beiden Interferometer­ arme treffen senkrecht auf die Endspiegel 51 und 52 auf.
Während des Betriebs wird ein eintretendes Strahlenbündel 6 vom Strahlteiler 1 durch Transmission bzw. Reflexion in zwei amplitudengleiche Strahlenbündel-Hälften 61 und 62 ge­ teilt. Die Strahlenbündel-Hälfte 61 trifft auf den Planspie­ gel 41 auf, wird von diesem zum Planspiegel 42 und von dort schließlich so zum Endspiegel 51 reflektiert, daß sie senk­ recht auftrifft. Vom dem Endspiegel 51 durchläuft die Strah­ lenbündel-Hälfte 61 den beschriebenen Weg in umgekehrter Richtung bis zum Strahlteiler. Die zweite Strahlenbündel- Hälfte 62 trifft, vom Strahlteiler 1 kommend, auf den Plan­ spiegel 42 auf, wird von diesem zum Planspiegel 41 und von dort schließlich zum Endspiegel 52 reflektiert, wo die Strahlenbündel-Hälfte 62 senkrecht auftrifft, in sich re­ flektiert wird und dann den beschriebenen Weg in umgekehrter Richtung zurück zum Strahlteiler 1 durchläuft. Die beiden auf den Strahlteiler 1 auftreffenden Strahlenbündel-Hälften rekombinieren am Strahlteiler 1, und durch die Sammeloptik 2 wird die daraus resultierende Strahlung auf dem Detektor 3 fokussiert.
Bei der Rotation des Spiegelelements 4 verlängern bzw. ver­ kürzen sich die beschriebenen Wege in den beiden Interfero­ meterarmen gegenläufig, wodurch die gewünschte Wegdifferenz gebildet wird, welche durch die Größe des Winkels α zwi­ schen den Planspiegel-Oberflächen und der Senkrechten auf der Drehachse 7 und dem Abstand d zwischen den beiden Plan­ spiegeln 41 und 42 einstellbar ist.
In Fig. 2 ist schematisch und im Detail eine bevorzugte Aus­ führungsform nurmehr eines gegenüber dem Spiegelelement 4 der Fig. 1 modifizierten Spiegelelements 4′ dargestellt. In Fig. 2 ist in beiden Planspiegeln 41′ und 42′ des Spiegelele­ ments 4′ jeweils eine zentrische Bohrung vorgesehen, welche um den Winkel α gegen die Senkrechte auf die Spiegelflächen der beiden Planspiegel 41′ und 42′ geneigt ist. Durch diese Bohrungen ist jeweils eine Antriebswelle 70′ mit einer ge­ strichelt angedeuteten Drehachse 7′ geführt. Die Antriebs­ welle 70′ ist mittels zweier Flansche 81 und 82 fest mit Außenflächen der beiden Planspiegel 41′ und 42′ verbunden. Mit Hilfe der Flansche 81 und 82 sind die einander gegen­ überliegenden Spiegelflächen der beiden Planspiegel 41′ und 42′ in einem Abstand d voneinander angeordnet, welcher unter Berücksichtigung der Abmessungen der üblichen Elemente ent­ sprechend einstellbar ist.
Mittels eines nicht näher dargestellten Antriebsmotors ist die Welle 70′ und damit das Spiegelelement 4 in Drehung ver­ setzbar. Strahlteiler 1, das Spiegelelement 4 und die End­ spiegel 51 und 52 sind so dimensioniert und angeordnet, daß die zu ihren optischen Achsen konzentrischen Strahlenbündel 61 und 62 (siehe Fig. 1) das erfindungsgemäße Interferometer in jeder Drehstellung des Spiegelelements 4′ unbehindert von der Drehwelle 70′ durchlaufen, oder anders ausgedrückt, die Strahlenbündel 61 und 62 verlaufen nur innerhalb einer Hälf­ te des Spiegelelements 4′, wenn dieses durch eine Ebene, in welcher auch die Drehachse 7′ liegt, in zwei Hälften geteilt wird.
In diesem Fall werden dann die Strahlengänge der beiden Strahlenbündel-Hälften im Betrieb nicht unterbrochen. Somit kann die zweite Hälfte des Spiegelelements, welche bei der beschriebenen Ausführungsform nicht genutzt wird, mit einer zweiten Anordnung aus den übrigen Komponenten 1 bis 3 und 51, 52 zu einem zweiten Interferometer ergänzt werden, welches beispielsweise als Referenz-Interferometer dienen kann oder auch für einen anderen Spektralbereich ausgelegt werden kann.
In Abänderung der vorstehend anhand von Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform kann die zweite Hälfte des Spiegelelements 4 auch für einen nochmaligen Durchgang der beiden Strahlenbün­ del-Hälften 61 und 62 genutzt werden. In diesem Fall sind dann die Endspiegel 51 und 52 im Unterschied zu der Darstel­ lung in Fig. 1 auf der Seite des Strahlteilers 1 gegenüber der zweiten Hälfte des Spiegelelements angeordnet. An der in Fig. 1 wiedergegebenen Position der Endspiegel 51, 52 wer­ den dann entweder zwei Planspiegel oder ein Dachkant-Innen­ spiegel derart angeordnet, daß die beiden Strahlenbündel 61 und 62 seitlich versetzt über die zweite Hälfte des Spiegel­ elements 4 zu den - nunmehr auf der Seite des Strahlteilers 1 angeordneten - Endspiegel 51 und 52 gelenkt werden, auf welche sie dann ebenfalls wieder senkrecht auftreffen. Die beiden Strahlenbündel-Hälften 61 und 62 treffen auf diesem Weg je zweimal auf die Spiegel 41 und 42 auf. Von den - auf der Seite des Strahlteilers 1 angeordneten - Endspiegeln 51 und 52 durchlaufen dann die Strahlenbündel den vorstehend beschriebenen Weg wieder zurück zum Strahlteiler, wobei sie wiederum zweimal das Spiegelelement 4′ kreuzen. Auf die vor­ stehend beschriebene Weise kann die mit der Ausführungsform der Fig. 2 erreichbare, optische Wegdifferenz doppelt werden.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform könnte ein dop­ pelt so breites Strahlenbündel über die Mitte des in Fig. 2 dargestellten Spiegelelements 4′ laufen. Aus diesem Strah­ lenbündel würde dann die Antriebswelle 70′ einen ihrer Brei­ te entsprechenden Teil ausblenden, d. h. die beiden Strah­ lenbündel-Hälften entsprechend abschatten. Auf diese Weise könnte jedoch mehr Strahlungsleistung bei gleichen geome­ trischen Abmessungen zum Detektor 3 (Fig. 1) gelangen, oder bei gleicher Strahlungsleistung kann ein geometrisch klei­ nerer Aufbau als nach Fig. 2 erreicht werden. Die Antriebs­ welle 70′ ist selbstverständlich möglichst dünn auszulegen, um den Gesamtaufbau klein bzw. die vorstehend beschriebene Ausblendung der Strahlung durch die Antriebswelle 70′ mög­ lichst gering zu halten.
In Fig. 3 ist wiederum nur schematisch der Aufbau einer wei­ teren bevorzugten Ausführung eines gegenüber der Ausführung in Fig. 1 modifizierten Spiegelelementaufbaus dargestellt. In Fig. 3 sind die beiden Planspiegel 41 und 42 eines Spiegel­ elements 4′′ durch zwei U-förmige, die Außenseiten der bei­ den Planspiegel 41 und 42 umgreifende Halteelemente 91 und 92 in dem vorgesehenen Abstand d parallel zueinander ange­ ordnet und fest miteinander verbunden. Durch die beiden U- förmigen Halteelemente 91 und′ 92 ist somit nicht nur gewähr­ leistet, daß ein Abstand d zwischen den beiden Planspiegeln 41 und 42 eingehalten ist, sondern daß auch die beiden Plan­ spiegel 41 und 42 die unbedingt erforderliche Parallelität zueinander aufweisen.
Das Spiegelelement 4′′ ist konzentrisch auf der Rückseite eines der beiden Planspiegel 41 oder 42 (in Fig. 3 auf der Rückseite des Planspiegels 41) mittels eines Flansches 81 fest mit einer Drehwelle 70′′ verbunden, deren Drehachse wie­ derum mit der in Fig. 3 nicht eingetragenen Drehachse des Spiegelelements zusammenfällt. Auch in Fig. 3 schließt die Antriebswelle 70′′ mit einem Lot auf die Spiegelflächen der beiden Planspiegel 41 und 42 einen kleinen, in Fig. 3 nicht eingetragenen Winkel α ein. Die Antriebswelle 70′′ ist durch einen nicht dargestellten Motor in Rotation versetzbar, was, wie auch in Fig. 2 durch einen oberhalb der Antriebswelle 70′′ eingetragenen, die Drehbewegung andeutenden Pfeil angezeigt ist.
Die U-förmigen Halteelemente 91 und 92 sind so dimensioniert und am Umfang der Planspiegel 41 und 42 auf deren Rückseiten befestigt, daß trotz der durch die Halteelemente 91 und 92 bewirkten Abschattung des Strahlengangs bei einer Rotation des Spiegelelements 4′′ zweimal mindestens je 120° pro Um­ drehung von 360° für einen unbehinderten Betrieb zur Verfü­ gung stehen. Der restliche Winkelbereich von jeweils etwa 60° des Strahlengangs ist durch die Halteteile 91 und 92 ab­ gedeckt.
Die Weglängen durch die beiden Interferometerarme werden mittels der - nur in Fig. 1 dargestellten - Endspiegel 51 und 52 so eingestellt und zueinander koordiniert, daß aus dem Verlauf der in ihrer Geschwindigkeit sinusförmig modulierten Wegänderung die für die Messung nutzbaren Segmente von zwei­ mal 120° symmetrisch zu beiden Seiten des Wendepunktes einer Sinuskurve, also in deren nahezu linearen Bereich liegen, so daß dadurch mindestens etwa 87% der gesamten optischen Weg­ differenz einer Umdrehung von 360° für die Messung genutzt werden, was etwa 67% der für eine Umdrehung zur Verfügung stehenden Meßzeit entspricht.
Nachstehend werden Zahlenbeispiele für die Dimensionierung der wichtigsten Parameter von bevorzugten Ausführungsformen angegeben:
Durchmesser des Spiegelelements 4, 4′ bzw. 4′′|280 mm
Abstand d 150 mm
Winkel α ±4,5°
Nutzbarer Durchmesser des Strahlenbündels 50 mm
Erzielbarer maximaler Wegunterschied etwa 133 mm
Wegunterschied bei Ausnutzung von 120° etwa 115 mm
Für eine Ausführungsform mit einer geringeren Wegdifferenz können die Elemente etwa folgendermaßen dimensioniert sein:
Durchmesser des Spiegelelements 4, 4′ bzw. 4′′|110 mm
Abstand d 55 mm
Winkel α ±2,5°
Nutzbarer Durchmesser des Strahlenbündels 25,4 mm
Erzielbarer maximaler Wegunterschied etwa 27,1 mm
Wegunterschied bei Ausnutzung von 120° etwa 23,5 mm
Durch die Erfindung sind somit Ausführungsformen von Inter­ ferometern mit einem rotierenden Spiegelelement geschaffen, bei welchen mit Hilfe weniger optischer Komponenten eine ho­ he spektrale Auflösung erreicht ist. Obendrein sind die ver­ wendeten Komponenten einfach ausgeführt und daher kostengün­ stig. Zusätzlich ermöglicht die geringe Anzahl der benötig­ ten Komponenten eine einfache optische Justierung, so daß damit die Anfälligkeit bezüglich einer Dejustierung äußerst gering einzustufen ist.

Claims (4)

1. Interferometer nach Michelson mit einem Strahlteiler (1), einer Sammeloptik (2), einem Signalstrahlungsdetektor (3), mit einem Spiegelelement (4) zur Weglängenänderung mit zwei einander zugewandten, parallel in Abstand voneinander ange­ ordneten Planspiegeln (41, 42), welches Spiegelelement von einem Motor angetrieben wird, dessen Achse mit der Drehachse des Spiegelelements zusammenfällt, sowie mit zwei planen Endspiegeln (51, 52), wobei der Strahlteiler (1) auf einer Seite und die beiden Endspiegel (51, 52) auf der anderen Seite des Spiegelelements (4) so angeordnet sind, daß die Strahlteilerebene den Winkel, welchen die beiden Endspiegel (51, 52) einschließen, halbiert dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) des in Rotation versetzbaren Spiegelelements (4), wel­ ches mittels eines Motors mit konstanter Winkelgeschwindig­ keit antreibbar ist, fest mit der Außenseite eines der bei­ den Planspiegel (41, 42) des Spiegelelements (4) so verbun­ den ist, daß die Oberflächen der das Spiegelelement (4) bil­ denden Planspiegel (41, 42) um einen kleinen Winkel (α) ge­ genüber der zur Drehachse (7) des Spiegelelements (4) senk­ rechten Ebene geneigt sind.
2. Interferometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Planspiegel (41′, 42′) des Spiegelelements (4′) jeweils mit einer zentrischen Bohrung versehen sind, durch welche eine Antriebswelle (70′) geführt ist, die über zwei Flansche (81, 82) jeweils an den Außen­ flächen der im Abstand (d) parallel zueinander angeordneten Spiegeln (41′, 42′) befestigt ist, so daß die Planspiegel (41′, 42′) um den Winkel (α) gegenüber der zur Drehachse (7′) senkrechten Ebene geneigt sind und der Durchmesser des eintretenden Strahlenbündels (6), der Strahlteiler (1), das Spiegelelement (4) und die Endspiegel (51, 52) so dimensio­ niert und angeordnet sind, daß die zu ihren optische Achsen konzentrischen Strahlenbündel (61, 62) in jeder Drehstellung nur eine Hälfte des Spiegelelements (4), unbehindert von der Antriebswelle (7), durchlaufen.
3. Interferometer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser des eintretenden Strah­ lenbündels (6), der Strahlteiler (1), das Spiegelelement (4) und die Endspiegel (51, 52) so dimensioniert und angeordnet sind, daß die aus dem eintretenden Strahlenbündel (6) her­ vorgehen den, zu ihren optischen Achsen konzentrischen Strah­ lenbündel (61, 62) die Anordnung so durchlaufen, daß die op­ tischen Achsen der Strahlenbündel-Hälften (61, 62) mit der Drehachse (7′) eine Ebene bilden und somit die Antriebswelle (70′) nur einen zentralen Teil des Strahlenbündels ab­ schirmt.
4. Interferometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die beiden Planspiegel (41, 42) durch zwei U-förmige um­ greifende Halteelemente (91, 92) auf einander gegenüberlie­ genden Seiten in einem vorgegebenen Abstand (d) und parallel zueinander fixiert sind,
daß konzentrisch an der Rückseite eines der beiden Planspie­ gel (41 oder 42) des Spiegelelements (4′′) über einen Flansch (81′) eine Antriebswelle (70′′) befestigt ist, deren Drehach­ se mit der zu den Spiegelflächen der Planspiegel (41, 42) senkrechten Ebene den kleinen Winkel (α) einschließt, und
daß die U-förmigen Halteelemente (91, 92) so dimensioniert sind, daß trotz der durch die Halteelemente (91, 92) bewirk­ ten Abschattung des Strahlengangs bei Rotation des Spiegel­ elements (2) zweimal mindestens je 120° pro Umdrehung für einen unbehinderten Betrieb zur Verfügung stehen,
so daß die durch die beiden Interferometerarme mittels der Endspiegel (51, 52) eingestellten Weglängen zueinander so koordiniert sind, daß aus dem Verlauf der sinusförmig modu­ lierten Wegänderung die für die Messung nutzbaren Segmente von zweimal 120° symmetrisch zu beiden Seiten des Wende­ punkts der Sinuskurve und somit in deren nahezu linearen Be­ reich liegen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19749377A1 (de) * 1997-11-07 1999-06-02 Max Planck Gesellschaft Vorrichtung und Verfahren für interferometrische Messungen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2252557B3 (de) * 1973-11-27 1977-08-26 Hawker Siddeley Dynamics Ltd
DE2904836A1 (de) * 1979-02-08 1980-08-14 Max Planck Gesellschaft Interferometrische einrichtung zur messung der wellenlaenge optischer strahlung
EP0146768B1 (de) * 1983-12-22 1989-02-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V Interferometer
DE3431040C2 (de) * 1984-08-23 1986-09-04 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn Interferometer
US4915502A (en) * 1988-01-11 1990-04-10 Nicolet Instrument Corporation Interferometer spectrometer having tiltable reflector assembly and reflector assembly therefor
DE4013399C1 (de) * 1990-04-26 1991-10-10 Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt Ev, 5300 Bonn, De

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19749377A1 (de) * 1997-11-07 1999-06-02 Max Planck Gesellschaft Vorrichtung und Verfahren für interferometrische Messungen

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