RU2188402C1 - Интерферометр - Google Patents
Интерферометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188402C1 RU2188402C1 RU2001117004/28A RU2001117004A RU2188402C1 RU 2188402 C1 RU2188402 C1 RU 2188402C1 RU 2001117004/28 A RU2001117004/28 A RU 2001117004/28A RU 2001117004 A RU2001117004 A RU 2001117004A RU 2188402 C1 RU2188402 C1 RU 2188402C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- photoelectric layer
- lattice structure
- thin
- periodic lattice
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области спектрального анализа. Интерферометр содержит оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и периодическую решетчатую структуру, расположенную между источником светового излучения и отражающим зеркалом. Периодическая решетчатая структура образована системой токопроводящих электродов, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, при этом два из этих электродов выполнены встречно-штыревыми, а третий выполнен зигзагообразным с возможностью охвата с трех сторон каждого из двух электродов, а расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми электродами равно d/2, где d определяется из формулы sin θ = λ/2d, где θ - угол между плоскостью фотоэлектрического слоя и волновым фронтом светового излучения, λ - длина волны светового излучения. Технический результат - существенное повышение точности измерений за счет учета фонового излучения. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области спектрального анализа и может быть использовано при спектральном анализе светового излучения.
Одним из классических устройств, используемым для спектрального анализа, является интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающие зеркала, светоделительную пластину, фотодетектор и спектроанализатор [Мерц Л. Интегральные преобразования в оптике. М.: Мир, 1969, с.80-83].
К недостаткам данного интерферометра можно отнести его большую дисперсию, что существенно сужает рабочий диапазон измерений.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и периодическую решетчатую структуру, расположенную между источником светового излучения и отражающим зеркалом и содержащую тонкий частично пропускающий фотоэлектрический слой, а также токопроводящие электроды [Атнашев А.В., Атнашев В.Б., Атнашев П. В. Метод интерференции на дифракционной решетке. Метод Атнашева. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000, с. 18 (прототип)].
К недостаткам данного интерферометра можно отнести недостаточно высокую точность измерения из-за влияния светового фона при измерении постоянной составляющей анализируемого излучения.
Задачей изобретения является повышение точности измерения при измерении постоянной составляющей анализируемого излучения.
Поставленная задача может быть решена за счет того, что в интерферометре, содержащем оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и периодическую решетчатую структуру, расположенную между источником светового излучения и отражающим зеркалом, и содержащую тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, периодическая решетчатая структура образована системой токопроводящих электродов, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, при этом два из этих электродов выполнены встречно-штыревыми, а третий выполнен зигзагообразным с возможностью охвата с трех сторон каждого из двух электродов, а расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми электродами равно d/2, где d определяется из формулы sin θ = λ/2d, где θ - угол между плоскостью фотоэлектрического слоя и волновым фронтом светового излучения, λ - длина волны светового излучения.
Для снижения влияния дифракционного разложения исследуемого светового излучения на аналитический сигнал токопроводящие электроды могут быть выполнены из прозрачного материала. С этой же целью токопроводящие электроды могут быть выполнены из металла, внедренного в материал фотоэлектрического слоя.
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1 и фиг.2), на которых представлена схема интерферометра (фиг.1) и периодическая решетчатая структура, образованная системой из трех токопроводящих электродов (фиг.2).
Интерферометр содержит оптически сопряженные источник 1 светового излучения, отражающее зеркало 2 и периодическую решетчатую структуру 3, расположенную между источником 1 светового излучения и отражающим зеркалом 2 (фиг. 1) и содержащую тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой 4. Периодическая решетчатая структура 3 образована системой из трех токопроводящих электродов 5, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой 4, при этом два из этих электродов 6, 7 выполнены встречно-штыревыми, а третий 8 выполнен зигзагообразным с возможностью охвата с трех сторон каждого из двух электродов 6, 7, а расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми электродами 6, 7 равно d/2, где d определяется из формулы sin θ = λ/2d, где θ - угол между плоскостью фотоэлектрического слоя и волновым фронтом светового излучения, λ - длина волны светового излучения (фиг. 2). При этом образуются две периодические решетчатые структуры, сдвинутые одна относительно другой на d/2, что обеспечивает селективное выделение определяемой световой волны за счет воздействия узлов и пучностей стоячей световой волны на две соседние зоны.
Токопроводящие электроды 6, 7 и 8 электрически соединены с входом сумматора 9.
Токопроводящие электроды 6, 7 и 8 могут быть выполнены из прозрачного материала. А также токопроводящие электроды 6, 7 и 8 могут быть выполнены путем вакуумного напыления тонкого слоя металла (по конфигурации этих электродов), например меди, на фотоэлектрический слой сульфида кадмия с последующим нагревом до 400oС. При этом за счет процесса термодиффузии меди в решетку сульфида кадмия происходит образование токопроводящих электродов 6, 7 и 8.
Интерферометр работает следующим образом.
Световой поток от источника 1 светового излучения поступает на отражающее зеркало 2, отражается от него и в виде стоячей световой волны поступает на периодическую решетчатую структуру 3. За счет того, что периодическая решетчатая структура 3 образована системой из трех токопроводящих электродов 5, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой 4, при этом два из этих электродов 6, 7 выполнены встречно-штыревыми, а третий 8 выполнен зигзагообразным с возможностью охвата с трех сторон каждого из двух электродов 6, 7, возможна регистрация системы узлов и пучностей напряженности электрического поля стоячей световой волны. При совмещении штрихов проводящих электродов 6 периодической решетчатой структуры 3 с максимумом пучностей напряженности электрического поля стоячей световой волны происходит воздействие электрического поля стоячей световой волны на тонкий частично пропускающий фотоэлектрический слой 4 в зонах, расположенных между штырями электрода 6 и охватывающим эти зоны с трех сторон электродом 8. При этом на тонкий частично пропускающий фотоэлектрический слой 4 в соседних зонах, ограниченных штырями электрода 7 и охватывающим эти зоны с трех сторон электродом 8, воздействует максимум магнитного поля стоячей световой волны с получением минимального электрического сигнала в этой зоне, так как расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми электродами 6 и 7 равно половине периода d стоячей световой волны. Электрический сумматор 9 обеспечивает получение разностного электрического сигнала с соседних зон, пропорциональный интенсивности определяемой длины волны, который поступает с токопроводящих электродов 6, 7 и 8. В то время как световое фоновое излучение других длин волн оказывает равномерно распределенное воздействие на фоточувствительные зоны, ограниченные токопроводящими электродами 6, 8 и 7, 8, и, следовательно, вычитается на сумматоре 9.
Поставленная задача повышения точности измерения при измерении постоянной составляющей анализируемого излучения также может быть решена за счет того, что в интерферометре, содержащем оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и периодическую решетчатую структуру, расположенную между источником светового излучения и отражающим зеркалом и содержащую тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, периодическая решетчатая структура образована полупроводниковой системой из трех областей, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, при этом две из этих областей имеют встречно-штыревую конфигурацию, а третья область выполнена зигзагообразной с возможностью охвата с трех сторон штырей встречно-штыревых конфигураций, а расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми областями равно d/2, где d определяется из формулы sin θ = λ/2d, где θ - угол между плоскостью фотоэлектрического слоя и волновым фронтом светового излучения, λ - длина волны светового излучения.
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1 и фиг.2), на которых представлена схема интерферометра (фиг. 1) и периодическая решетчатая структура, образованная системой из трех токопроводящих электродов (фиг.2).
Интерферометр содержит оптически сопряженные источник 1 светового излучения, отражающее зеркало 2 и периодическую решетчатую структуру 3, расположенную между источником 1 светового излучения и отражающим зеркалом 2 (фиг. 1) и содержащую тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой 4. Периодическая решетчатая структура 3 образована системой из трех областей 5, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой 4, при этом две из этих областей 6, 7 имеют встречно-штыревую конфигурацию, а третья область 8 выполнена зигзагообразной с возможностью охвата с трех сторон штырей встречно-штыревых конфигураций, а расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми областями 6, 7 равно d/2, где d определяется из формулы sin θ = λ/2d, где θ - угол между плоскостью фотоэлектрического слоя и волновым фронтом светового излучения, λ - длина волны светового излучения (фиг.2). При этом образуются две периодические решетчатые структуры, сдвинутые одна относительно другой на d/2, что обеспечивает селективное выделение определяемой световой волны за счет воздействия узлов и пучностей стоячей световой волны на две соседние зоны.
Области 6, 7 и 8 электрически соединены с входом сумматора 9. Системы областей 6, 7 и 8 можно выполнить, например, из слоя сульфида кадмия различной толщины, нанесенного на тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, например, того же сульфида кадмия. Возможны и иные варианты осуществления изобретения.
Интерферометр работает следующим образом.
Световой поток от источника 1 светового излучения поступает на отражающее зеркало 2, отражается от него и в виде стоячей световой волны поступает на периодическую решетчатую структуру 3. За счет того, что периодическая решетчатая структура 3 образована полупроводниковой системой из трех областей 5, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой 4, при этом две из этих областей 6, 7 имеют встречно-штыревую конфигурацию, а третья область 8 выполнена зигзагообразной с возможностью охвата с трех сторон штырей встречно-штыревых конфигураций, возможна регистрация системы узлов и пучностей напряженности электрического поля стоячей световой волны. При совмещении штырей области 6 периодической решетчатой структуры 3 с максимумом пучности напряженности электрического поля стоячей световой волны происходит максимальное воздействие электрического поля стоячей световой волны на тонкий частично пропускающий фотоэлектрический слой 4 в зонах, расположенных между штырями области 6 и охватывающей эти зоны с трех сторон областью 8. При этом на тонкий частично пропускающий фотоэлектрический слой 4 в соседних зонах, ограниченных штырями области 7 и охватывающей эти зоны с трех сторон областью 8, воздействует максимум магнитного поля стоячей световой волны с получением минимального электрического сигнала в этой зоне, так как расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми областями 6 и 7 равно половине периода d стоячей световой волны. Электрический сумматор 9 обеспечивает получение разностного электрического сигнала с соседних зон, пропорциональный интенсивности определяемой длины волны, который поступает с областей 6, 7 и 8. В то время как световое фоновое излучение других длин волн оказывает равномерно распределенное воздействие на фоточувствительные зоны, ограниченные областями 6, 8 и 7, 8, и, следовательно, вычитается на сумматоре 9.
Предлагаемый интерферометр позволяет существенно повысить точность измерений за счет учета фонового излучения.
Claims (4)
1. Интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и периодическую решетчатую структуру, расположенную между источником светового излучения и отражающим зеркалом, и содержащую тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, отличающийся тем, что периодическая решетчатая структура образована системой токопроводящих электродов, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, при этом два из этих электродов выполнены встречно-штыревыми, а третий выполнен зигзагообразным с возможностью охвата с трех сторон каждого из двух электродов, а расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми электродами равно d/2, где d определяется из формулы sin θ = λ/2d, где θ - угол между плоскостью фотоэлектрического слоя и волновым фронтом светового излучения, λ - длина волны светового излучения.
2. Интерферометр по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие электроды выполнены из прозрачного материала.
3. Интерферометр по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие электроды выполнены из металла, внедренного в материал фотоэлектрического слоя.
4. Интерферометр, содержащий оптически сопряженные источник светового излучения, отражающее зеркало и периодическую решетчатую структуру, расположенную между источником светового излучения и отражающим зеркалом и содержащую тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, отличающийся тем, что периодическая решетчатая структура образована системой из трех областей, нанесенных на или в тонкий (менее λ/2) частично пропускающий фотоэлектрический слой, при этом две из этих областей имеют встречно-штыревую конфигурацию, а третья область выполнена зигзагообразной с возможностью охвата с трех сторон штырей встречно-штыревых конфигураций, а расстояние между соседними первыми двумя встречно-штыревыми областями равно d/2, где d определяется из формулы sin θ = λ/2d, где θ - угол между плоскостью фотоэлектрического слоя и волновым фронтом светового излучения, λ - длина волны светового излучения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001117004/28A RU2188402C1 (ru) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Интерферометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001117004/28A RU2188402C1 (ru) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Интерферометр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2188402C1 true RU2188402C1 (ru) | 2002-08-27 |
Family
ID=20250920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001117004/28A RU2188402C1 (ru) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | Интерферометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2188402C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005008201A1 (fr) * | 2003-07-21 | 2005-01-27 | Special Designing And Technological Bureau 'nauka' Krasnoyarsk Scientific Center Of Siberian Department Russian Academy Of Sciences | Procede de mesure de la fonction de correlation de flux lumineux et dispositif associe |
-
2001
- 2001-06-22 RU RU2001117004/28A patent/RU2188402C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005008201A1 (fr) * | 2003-07-21 | 2005-01-27 | Special Designing And Technological Bureau 'nauka' Krasnoyarsk Scientific Center Of Siberian Department Russian Academy Of Sciences | Procede de mesure de la fonction de correlation de flux lumineux et dispositif associe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6008899A (en) | Apparatus and method for optical pulse measurement | |
US5731874A (en) | Discrete wavelength spectrometer | |
US5020910A (en) | Monolithic diffraction spectrometer | |
US20100097613A1 (en) | Spectrometer and a method for controlling the spectrometer | |
JP3375147B2 (ja) | 半導体光検出装置 | |
US8553220B2 (en) | Optical device and analyzing apparatus | |
US20090310133A1 (en) | Method for designing light transmission device, optical element and sensor | |
US8426933B2 (en) | Broad spectral band sensor | |
AU2003260677B2 (en) | Molecular detector arrangement | |
CN113161376A (zh) | 光学模块和使用该光学模块的光学装置 | |
KR20180056277A (ko) | 분광기 및 분광기 모듈 | |
CN104570325B (zh) | 光学元件、光学装置以及电子设备 | |
KR19990045315A (ko) | 고-분해능, 콤팩트 캐비티내 레이저 분광계 | |
US20040104352A1 (en) | Modulated reflectance measurement system using UV probe | |
RU2188402C1 (ru) | Интерферометр | |
JP5371295B2 (ja) | 電磁波の分析装置 | |
US20130120584A1 (en) | Short light pulse generating device, terahertz wave generating device, camera, imaging device, and measuring device | |
Genzel et al. | Double-beam Fourier spectroscopy with two inputs and two outputs | |
CN101573072A (zh) | 光谱学测量 | |
RU2523746C1 (ru) | Многоэлементный генератор терагерцового излучения | |
JPS63311151A (ja) | 無機物元素濃度測定装置 | |
US6356381B1 (en) | Multi-wavelength cross-correlator for ultrashort radiation pulses | |
EP0358394A2 (en) | Infra-red radiation modulator | |
JPS63122906A (ja) | 膜厚測定装置 | |
Simon et al. | Modification of the photosensitive CCD structures for application in the spectrometric equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050623 |