FR2491211A2 - Monochromateur - Google Patents

Abstract

MONOCHROMATEUR AVEC UNE SOURCE D'ENTREE 5 AU FOYER D'UN MIROIR CONCAVE 2 QUI ENVOIE UN FAISCEAU PARALLELE SUR UN RESEAU PLAN 1 ET QUI FOCALISE EN RETOUR LES FAISCEAUX DIFFRACTES SUR UNE OU PLUSIEURS SORTIES SELECTIVES 6, ET DANS LEQUEL L'ENTREE ET LES SORTIES SONT CONSTITUEES PAR L'EXTREMITE DE FIBRES OPTIQUES ENGAGEES DANS UN ORIFICE 4 FORME DANS LE RESEAU, DANS L'AXE DE LA NORMALE AU SOMMET DU MIROIR. LA FIBRE DE SORTIE 6 D'UN PREMIER ENSEMBLE EST RENVOYEE VERS UN DEUXIEME ORIFICE 14 FORME SUR LE MEME RESEAU PLAN 1 POUR CONSTITUER UNE NOUVELLE SOURCE 15 VERS UN DEUXIEME MIROIR 12, AVEC UNE DEUXIEME FIBRE DE SORTIE 16.

Description

La présente invention concerne un perfectionnement complémentaire au monochromateur décrit par la demande de brevet français 80-07849 du même déposant, et la présente demande constitue une addition à la demande de brevet principal 80-07849.

Le monochromateur objet du brevet principal, dans son mode de réalisation préférentiel, comporte un réseau de diffraction plan associé un miroir concave sphérique ou parabolique. Le miroir plan, disposé audelà du foyer principal du miroir, est percé d'un orifice dans l'axe de la normale au miroir, et des fibres optiques passent à travers cet orifice ; l'une des fibres, amenant la lumière à analyser, a son extrémité au foyer du miroir et constitue ainsi la source d'entrée dans le monochromateur.Une ou plusieurs autres fibres optiques recueillent au voisinage de la fibre d'entrée les longueurs d'ondes recherchées, dans le spectre formé après diffraction du faisceau parallèle envoyé par le miroir sur le réseau, et focalisation en retour par ce même miroir des différents faisceaux parallèles diffractés par le réseau.

La présente invention permet de constituer un monochromateur double, et même multiple, c'est-à-dire un filtrage plus précis de la longueur d'onde recherchée, en utilisant un seul réseau de diffraction plan,
Selon l'invention une fibre de sortie d'un premier ensemble ainsi réalisé selon la revendication 1 du brevet principal est renvoyée vers un deuxième orifice formé sur le même réseau plan, pour constituer dans les mêmes conditions une nouvelle source lumineuse vers un deuxième miroir concave, uoedeuxème fibre de sortie étant disposée au voisinage immédiat de l'axe du miroir formé par la normale au sommet du miroir ; cette deuxième fibre de sortie peut à son tour être utilisée comme troisième source d'en- trée pour un troisième étage de diffraction, etc
L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexe s.

La figure 1 est identique à celle du brevet principal, et constitue une vue en bout du dispositif,quiilsoit simple comme dans le brevet principal, ou double comme dans ce nouvel exemple.

La figure 2 est une coupe selon Il-II de la figure i.

En se référant surtout à la figure 2, on voit que le réseau plan 1 est ici disposé devant deux miroirs concaves 2 et 12, de façon à constituer deux systèmes optiques en parallèle fonctionnant chacun comme celui décrit au brevet principal. On retrouve ainsi la fibre 5 qui transmet la lumière à analyser, et qui passe à travers l'orifice 4 de telle sorte que son extrémité constitue la source d'entrée dans le monochromateur. La lumière issue de la fibre 5 est réfléchie par le miroir 2 en un faisceau parallèle qui arrive sur le réseau. Celui-ci le disperse et le miroir 2 focalise le spectre formé au niveau de l'extrémité de la fibre 6 passant également dans l'orifice 4, et qui ne recueille que la longueur d'onde recherchée.

Mais ici la fibre 6, au lieu de constituer la sortie finale de.

l'appareil, est renvoyée vers un deuxième orifice 14 pour constituer une source d'entrée 15 face au deuxième miroir 12. Ce deuxième étage monochromateur fonctionne dans les memes conditions que le premier, et la longueur d'onde recherchée est recueillie à l'extrémité d'une deuxième fibre de sortie 16. On obtient ainsi, comme sur tout monochromateur double, un meilleur filtrage de la lumière par rapport à un. monochromateur simple, mais on utilise ici qu'un seul réseau.

Un cache 10, interposé entre les deux parties du monochromateur double permet d'éliminer la lumière parasite qui pourrait passer d'un étage
à l'autre du monochromateur.

On pourra noter que les longueurs d'onde passant dans chacun des deux monochromateurs ainsi en série restent coincidentes lorsque l'on procède au balayage par rotation du réseau 1 autour dtun axe parallèle aux traits et passant par les deux orifices 4 et 14.

On a ici représenté sur le miroir 2 un cache 8 destiné, comme indiqué au brevet principal, à éliminr les rayons incidents issus de la source et qui seraient réfléchis directement par le miroir vers la sortie sans passer par le réseau.

Mais on peut obtenir un effet tout à fait identique en perçant le miroir en son centre, par un orifice 17 comme représenté sur le miroir 12.

On pourrait également, à la place du cache 8 ou de l'orifice 17, disposer un petit miroir d'orientation renvoyant en dehors du système la lumière directement reçue dans cette zone centrale.

Il avait également été souligné dans le brevet principal qu'on pouvait utiliser sur le miroir concave un cache rectangulaire ayant sa grande dimension dans la direction du spectre formé, c'est à dire perpendiculairement aux traits du réseau. On obtiendra aussi le même effet de sup pression de rayons parasites en prévoyant de part et d'autre de l'orifice 4 ou 14, et perpendiculairement aux traits, une zone miroir lisse 19 représentée ici seulement autour de l'orifice 14. Cette zone miroir pourra facilement être réalisée par exemple par photogravure sur la matrice gravée mécaniquement et utilisée pour la reproduction du réseau par copie ; dans le cas d'un réseau holographique cette zone miroir 19 pourra être obtenue en interposant un cache devant le support en cours d'enregistrement des franges d'interférence. La zone miroir 19 permettra de renvoyer en dehors du champ la partie du spectre non captée par les fibres de sortie, diminuant ainsi le taux de lumière parasite.

Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également les réalisations qui n'en diffèreraient que par des détails, par des variantes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents. Ainsi on a représenté un monochromateur double, mais on pourrait également réaliser un monochromateur triple en renvoyant la fibre de sortie 16 vers un autre orifice pour constituer une troisième source d'entrée devant un autre miroir concave, et ainsi de suite.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1.- Monochromateur, du type comportant une source lumineuse d'entrée (5) au voisinage immédiat du foyer d'un miroir concave (2) sphérique ou parabolique produisant un faisceau parallèle dirigé vers un reseau de diffraction plan (1), le miroir concave (2) recevant en retour les différents faisceaux parallèles diffractés par le réseau (1) et les focalisant sur une ou plusieurs sorties (6) où l'on recueille la ou les longueurs tondes recherchées, et où l'entrée et les sorties sont constituées par l'extrémité de fibres optiques placées en avant ou au niveau du réseau, lui-même disposé au-delà du foyer principal du miroir, et les caractéristiques et l'orientation du réseau étant déterminées pour recueillir la longueur d'onde recherchée au voisinage immédiat de l'axe du miroir formé par la normale au sommet du miroir, caractérisé par le fait que la fibre de sortie (6) d'un premier ensemble ainsi réalisé selon revendication 1 du brevet principal est renvoyée vers un deuxième orifice (14) formé sur le même réseau plan (1), pour constituer dans les mêmes conditions une nouvelle source lumineuse (15) vers un deuxième miroir concave (12), une deuxième fibre de sortie (16) étant disposée au voisinage immédiat de l'axe du miroir formé par la normale au sommet de ce deuxième miroir (12), cette deuxième fibre de sortie (16) pouvant elle-meme à son tour être utilisée comme troisième source d'entrée pour un troisième étage de diffraction et ainsi de suite.

2.- Monochromateur selon revendication 1, ou selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3 du brevet principal, caractérisé par le fait que chaque miroir concave (2 - 12) est percé dtun orifice (17) au voisinage de son sommet.

3.- Nonochromateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, ou selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 du brevet principal, caractérisé par le fait que le réseau (2 - 12) comporte, autour de chaque orifice (4 - 14) de passage des fibres optiques, et perpendiculairement aux traits du réseau, une zone miroir (19) dépourvue de traits.