RU140586U1 - Лазерный интерферометр - Google Patents
Лазерный интерферометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU140586U1 RU140586U1 RU2013158693/28U RU2013158693U RU140586U1 RU 140586 U1 RU140586 U1 RU 140586U1 RU 2013158693/28 U RU2013158693/28 U RU 2013158693/28U RU 2013158693 U RU2013158693 U RU 2013158693U RU 140586 U1 RU140586 U1 RU 140586U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffraction
- wavefront
- order
- phase
- interferogram
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
Лазерный интерферометр, содержащий оптически связанные источник когерентного излучения, коллиматор, дифракционный элемент для разделения волнового фронта по амплитуде и фазе на объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции и опорный волновой фронт первого порядка дифракции, рабочую зону с фазовым объектом, зеркало объектного волнового фронта, установленное после рабочей зоны, зеркало опорного волнового фронта и узел наблюдения интерферограммы, при этом зеркала объектного и опорного волновых фронтов установлены перпендикулярно оптической оси, отличающийся тем, что в него введен проекционный объектив, установленный между дифракционным элементом и рабочей зоной с возможностью сопряжения плоскости исследуемого фазового объекта с плоскостью узла наблюдения интерферограммы при обратном ходе сквозь дифракционный элемент объектного волнового фронта нулевого порядка дифракции и опорного волнового фронта первого порядка дифракции.
Description
Полезная модель относится к области оптического приборостроения и может быть использована для диагностики неоднородностей в прозрачных средах, а именно, в физике горения при исследовании процессов смешения, воспламенения и горения топлив, в экспериментальной газовой динамике, прикладной аэродинамике при изучении обтекания тел, в гидродинамике для диагностики процессов диффузии в жидких средах, а также в других аналогичных областях.
Известен интерферометр (см. Оптический производственный контроль, под. ред. Д. Малакары, - М, Машиностр., 1985 г., с.с. 42-43), содержащий немонохроматический источник света, коллиматор, светоделитель, зеркала в прошедшем и отраженном от светоделителя световом пучке и узел регистрирующей части.
Недостаток известного интерферометра состоит в том, что использование немонохроматического источника излучения предъявляет высокие требования к элементам оптической системы, сложны юстировка и настройка системы, обусловленные ограниченной временной когерентностью источника. Прямое использование лазерного источника излучения в этом типе интерферометров ограничено тем, что за счет плоскопараллельной пластины образуются «фоновые» полосы. Последние модулируют полосы получаемой интерферограммы, что затрудняет ее количественную расшифровку. Для исключения «фоновых» полос необходимо пластину изготавливать клиновидной и наносить оптическое просветление на обе поверхности, что на практике приводит к созданию нового типа интерферометра.
Известен также голографический интерферометр, содержащий лазерный источник излучения, коллиматор, дифракционную решетку для формирования объектной ветви, рабочую зону, оптическую систему опорной ветви и узел регистрации голограммы. (В.Т. Черных, И.Н. Зелинский. Способ получения многочастотного голограммного элемента и его использование в голографической интерферометрии трехмерных фазовых объектов. - Оптика и спектроскопия, т. 46, в. 4, 1979 г., с. 795-799).
Наиболее близким техническим решением является голографический интерферометр, содержащий источник когерентного излучения, светоделительную пластину, оптическую систему для формирования опорного и объектного пучков, дифракционный элемент, установленный перед объектом, и узел регистрации голограммы, при этом в оптической системе для формирования объектного пучка, после объекта, перпендикулярно оптической оси дифракционного элемента, установлено зеркало объектного пучка, выполненное с возможностью возврата объектного пучка в обратном ходе и формирования совместно с дифракционным элементом на выходе дифрагированных пучков 0го; ±1ых; ±2ых; … ±Nых порядков дифракции, причем в пучках +1го; +2го; +3го; +Nго порядков дифракции перпендикулярно оптической оси дополнительно установлены N зеркал, выполненные с возможностью одновременного возврата объектных пучков в прямом ходе в плоскость дифракционного элемента и образования объектных дифрагированных пучков, проходящих через объект в направлении установленного зеркала объектного пучка, а узел регистрации голограммы установлен в одном из N сопряженных пучках -1го; -2го; -3го; -Nго порядков дифракции обратного хода лучей (Патент RU №123933, МПК G09B 9/02, 10.01.2013).
Основным недостатком известных голографических интерферометров является то, что дифракционная решетка используется для увеличения направлений просвечивания объекта и получения интерферограмм по каждому направлению двухэкспозиционным методом, что усложняет оптический эксперимент и приводит к ошибке измерений при изучении быстропротекающих процессов.
Для практических целей представляет интерес создание интерферометра на основе использования лазерного источника излучения и элементов дифракционной оптики.
Задачей предлагаемой полезной модели является снижение ошибки измерений при изучении быстропротекающих процессов за счет обеспечения возможности получения интерферограммы в один момент измерений.
Технический результат достигается тем, что в лазерный интерферометр, содержащий оптически связанные источник когерентного излучения, коллиматор, дифракционный элемент для разделения волнового фронта по амплитуде и фазе на объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции и опорный волновой фронт первого порядка дифракции, рабочую зону с фазовым объектом, зеркало объектного волнового фронта, установленное после рабочей зоны, зеркало опорного волнового фронта и узел наблюдения интерферограммы, при этом зеркала объектного и опорного волновых фронтов установлены перпендикулярно оптической оси, согласно настоящей полезной модели, введен проекционный объектив, установленный между дифракционным элементом и рабочей зоной с возможностью сопряжения плоскости исследуемого фазового объекта с плоскостью узла наблюдения интерферограммы при обратном ходе, сквозь дифракционный элемент, объектного волнового фронта нулевого порядка дифракции и опорного волнового фронта первого порядка дифракции.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема оптической системы предлагаемого лазерного интерферометра.
Лазерный интерферометр содержит оптически связанные источник 1 когерентного излучения (лазер), коллиматор 2, дифракционный элемент 3 для разделения волнового фронта по амплитуде и фазе на объектный волновой фронт W0 нулевого порядка дифракции и опорный волновой фронт W+1 первого порядка дифракции, рабочую зону с фазовым объектом 5, зеркало 6 объектного волнового фронта, установленное после рабочей зоны, зеркало 7 опорного волнового фронта и узел 8 наблюдения интерферограммы, при этом зеркала 6 и 7, соответственно объектного и опорного волновых фронтов, установлены перпендикулярно оптической оси.
Отличием предлагаемого лазерного интерферометра является то, что в него введен проекционный объектив 4, установленный между дифракционным элементом 3 и рабочей зоной с возможностью сопряжения плоскости исследуемого фазового объекта 5 с плоскостью узла 8 наблюдения интерферограммы при обратном ходе, сквозь дифракционный элемент 3, объектного волнового фронта нулевого порядка дифракции и опорного волнового фронта первого порядка дифракции.
Лазерный интерферометр работает следующим образом.
Когерентное излучение от лазера 1, поступает в коллиматор 2, при этом на выходе коллиматора формируется пучок параллельных световых лучей.
Коллимированный пучок параллельных световых лучей падает на дифракционный элемент (решетку) 3 по нормали к его поверхности.
На выходе дифракционного элемента 3 образуются объектный волновой фронт W0 нулевого порядка дифракции и опорный волновой фронт W+1 первого порядка дифракции.
Далее объектный волновой фронт W0 нулевого порядка дифракции проходит проекционный объектив 4, фазовый объект 5 и падает на зеркало 6 по нормали к ее поверхности.
Опорный волновой фронт W+1 первого порядка дифракции, распространяясь под углом дифракции, поступает на зеркало 7 также по нормали к ее поверхности.
Затем, отраженные от зеркал 6 и 7, соответственно отраженный объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции (отраженный объектный пучок) и отраженный опорный волновой фронт первого порядка дифракции (отраженный опорный пучок) возвращают в обратном ходе в плоскость дифракционного элемента 3.
После дифракционного элемента 3 возвращенный объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции в обратном ходе (отраженный объектный пучок в обратном ходе) в результате дифракции на дифракционном элементе 3 распространяется в направлении опорного волнового фронта первого порядка дифракции в обратном ходе , а возвращенный опорный волновой фронт первого порядка дифракции в обратном ходе (отраженный опорный пучок в обратном ходе), дифрагируя на дифракционном элементе 3 в обратном ходе, распространяется в направлении объектного волнового фронта нулевого порядка дифракции в обратном ходе .
При наложении пучков и в плоскости узла 8 наблюдается интерферограмма исследуемого фазового объекта.
Таким образом, предлагаемый лазерный интерферометр, по сравнению с прототипом, позволяет получить интерферограмму в один момент измерений при использовании лазерного источника света и элемента дифракционной оптики, что весьма важно при изучении быстропротекающих процессов.
Claims (1)
- Лазерный интерферометр, содержащий оптически связанные источник когерентного излучения, коллиматор, дифракционный элемент для разделения волнового фронта по амплитуде и фазе на объектный волновой фронт нулевого порядка дифракции и опорный волновой фронт первого порядка дифракции, рабочую зону с фазовым объектом, зеркало объектного волнового фронта, установленное после рабочей зоны, зеркало опорного волнового фронта и узел наблюдения интерферограммы, при этом зеркала объектного и опорного волновых фронтов установлены перпендикулярно оптической оси, отличающийся тем, что в него введен проекционный объектив, установленный между дифракционным элементом и рабочей зоной с возможностью сопряжения плоскости исследуемого фазового объекта с плоскостью узла наблюдения интерферограммы при обратном ходе сквозь дифракционный элемент объектного волнового фронта нулевого порядка дифракции и опорного волнового фронта первого порядка дифракции.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013158693/28U RU140586U1 (ru) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Лазерный интерферометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013158693/28U RU140586U1 (ru) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Лазерный интерферометр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU140586U1 true RU140586U1 (ru) | 2014-05-10 |
Family
ID=50630274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013158693/28U RU140586U1 (ru) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Лазерный интерферометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU140586U1 (ru) |
-
2013
- 2013-12-27 RU RU2013158693/28U patent/RU140586U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Korotkova et al. | Applications of optical coherence theory | |
US9360423B2 (en) | Optical system for a holographic microscope including a spatial filter | |
CN110058393B (zh) | 一种基于结构光照明的相位显微成像装置和方法 | |
Sirohi | Introduction to optical metrology | |
CN101451890B (zh) | 一种三光波横向剪切干涉装置及提取差分相位的方法 | |
CN112683794A (zh) | 基于波前调制的相位成像及元件检测的装置和方法 | |
US11768068B2 (en) | System for spatial multiplexing | |
CN104089573A (zh) | 基于正交偏振光的多通道白光共路干涉显微层析系统 | |
Briers | Interferometric testing of optical systems and components: a review | |
RU168564U1 (ru) | Голографический интерферометр | |
CZ306015B6 (cs) | Interferometrický systém a způsob měření prostorového rozložení indexu lomu | |
RU140586U1 (ru) | Лазерный интерферометр | |
EA018804B1 (ru) | Интерферометрическая система с использованием несущей пространственной частоты, способная к формированию изображений в полихроматическом излучении | |
But’ et al. | Improvement of accuracy of interferometric measurement of wedge angle of plates | |
CN203929011U (zh) | 基于正交偏振光的多通道白光共路干涉显微层析系统 | |
Hariharan et al. | Double grating interferometers II. Application to collimated beams | |
RU2548935C1 (ru) | Способ получения интерферограмм в когерентном свете | |
CN107076618B (zh) | 波前传感器及用于确定若干光束之间存在的平移差和倾斜差的方法 | |
RU2500005C1 (ru) | Способ получения голографических интерферограмм фазового объекта | |
Joo et al. | Shearing interferometry: Recent research trends and applications | |
RU2536764C1 (ru) | Способ интерференционной микроскопии | |
RU123933U1 (ru) | Голографический интерферометр | |
RU2655472C1 (ru) | Способ и устройство регистрации пространственного распределения оптических характеристик труднодоступных объектов | |
Di et al. | Dual wavelength digital holography for improving the measurement accuracy | |
JP3715955B2 (ja) | 軟x線干渉計 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141228 |