RU2714865C1 - Interferometer - Google Patents
Interferometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714865C1 RU2714865C1 RU2019118818A RU2019118818A RU2714865C1 RU 2714865 C1 RU2714865 C1 RU 2714865C1 RU 2019118818 A RU2019118818 A RU 2019118818A RU 2019118818 A RU2019118818 A RU 2019118818A RU 2714865 C1 RU2714865 C1 RU 2714865C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interferometer
- optical
- phase
- output
- source
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технической физике, в частности к инструментам для исследования и измерения оптических элементов и систем, и может быть использовано в технической диагностике, например, для контроля параметров и хода технологических процессов.The invention relates to technical physics, in particular to tools for research and measurement of optical elements and systems, and can be used in technical diagnostics, for example, to control parameters and progress of technological processes.
Известен низкокогерентный интерферометр с дифракционной волной сравнения (патент RU 2547346), содержащий источник низкокогерентного света, поляризационные контроллеры и источник двух эталонных сферических волн.Known low-coherence interferometer with a diffraction comparison wave (patent RU 2547346) containing a source of low-coherent light, polarization controllers and a source of two reference spherical waves.
К недостаткам известного решения можно отнести сложность оптической схемы и всей конструкции интерферометра, а также недостаточная эффективность работы интерферометра.The disadvantages of the known solutions include the complexity of the optical design and the entire design of the interferometer, as well as the insufficient efficiency of the interferometer.
Задачей изобретения является создание компактного интерферометра с возможностью его использования как с горизонтальной, так и с вертикальной ориентацией оптической оси, позволяющего более эффективно выполнять свои функции.The objective of the invention is to create a compact interferometer with the possibility of its use with both horizontal and vertical orientation of the optical axis, which allows more efficiently perform their functions.
Поставленная задача решается тем, что интерферометр содержит закрепленные в едином корпусе стабилизированный по мощности и длине волны He:Ne лазер с установленными на его выходе магнитооптическим изолятором и 5-ти координатным устройством заводки лазерного излучения в оптоволокно, с помощью которого он соединен с оптоволоконным делителем пучка света, разделяющим пучок света на первый и второй когерентные оптические каналы, каждый из которых содержит последовательно установленные оптоволоконный контроллер поляризации, фазосдвигающий элемент и источник эталонной сферической волны, при этом оба фазосдвигающих элемента соединены с двухканальным контроллером, интерферометр также содержит регистрирующее устройство с двумя цифровыми видеокамерами, оптически сопряженное с источником эталонной сферической волны первого когерентного оптического канала, и 5-ти координатный стол на выходе интерферометра для установки корректора волнового фронта.The problem is solved in that the interferometer contains a laser stabilized in power and wavelength He: Ne with a magneto-optical insulator installed at its output and a 5-axis device for laser radiation into an optical fiber, with which it is connected to an optical fiber beam splitter light dividing the light beam into the first and second coherent optical channels, each of which contains sequentially mounted fiber optic polarization controller, phase shifting an element and a reference spherical wave source, while both phase-shifting elements are connected to a two-channel controller, the interferometer also contains a recording device with two digital video cameras, optically coupled to a reference spherical wave source of the first coherent optical channel, and a 5-coordinate table at the output of the interferometer for installation wavefront corrector.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана блок-схема интерферометра.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a block diagram of an interferometer.
Основными элементами интерферометра являются стабилизированный по мощности и длине волны He:Ne лазер 1 с магнитооптическим изолятором и 5-ти координатным устройством заводки лазерного излучения в оптоволокно 2. Свет после заводки в оптоволокно попадает в оптоволоконный делитель пучка света 3, в котором разделяется на два когерентных оптических канала с интенсивностью в каждом примерно 1:1. Затем свет в каждом канале попадает на оптоволоконные контроллеры поляризации 4.1 и 4.2. Свет от канала 4.2 попадает на фазосдвигающий элемент 5.2 для управления фазовыми характеристиками фронта на выходе источника эталонной сферической волны (ИЭСВ) 7.2. Свет от канала 4.1 попадает на фазосдвигающий элемент 5.1 для управления фазовыми характеристиками фронта на выходе интегрированного с плоским зеркалом источника эталонной сферической волны (ИМИЭСВ) 7.1.The main elements of the interferometer are He: Ne
Управление фазосдвигающими элементами 5.1 и 5.2 осуществляется от двухканального контроллера 6. В свою очередь управляющие сигналы в двухканальный контроллер 6 поступают от цифровой видеокамеры 9.1, на которой производится регистрация интерференционной картины.The phase-shifting elements 5.1 and 5.2 are controlled from a two-
Сферическая расходящаяся волна ИЭСВ 7.1 частично засвечивает исследуемую деталь 11, частично направляется в оптическое регистрирующее устройство 8. Волновой фронт, отраженный от исследуемой детали 11 (рабочий фронт) фокусируется на плоском зеркале ИМИЭСВ 7.1, в непосредственной близости от ИЭСВ и далее, вместе с эталонным фронтом распространяется в направлении оптической части регистрирующего устройства 8. Оптическая часть регистрирующего устройства образована входным объективом и двумя линзами. Регистрация интерферограммы производится с помощью цифровой видеокамеры 9.1.The spherical diverging wave of the IESW 7.1 partially illuminates the investigated
С учетом концепции прибора, объектив выбран такого типа, что обеспечивает изображение точечного источника в бесконечности, а линзы строят изображение на видеокамере. Такая концепция позволяет установить объектив с иной рабочей апертурой, не меняя взаимное положение других оптических элементов.Taking into account the concept of the device, the lens is selected of the type that provides the image of a point source at infinity, and the lenses build an image on a video camera. This concept allows you to set the lens with a different working aperture, without changing the relative position of other optical elements.
В концепции интерферометра предусмотрено плоское зеркало, расположенное между линзами в регистрирующем устройстве 8, которое можно вводить/выводить из пучка. В плоскости изображения оптической системы, образованной объективом, первой линзой и плоским зеркалом устанавливается вторая видеокамера 9.2, на которой формируется изображение ИМИЭСВ 7.1. Сигнал с камеры также выводится на монитор компьютера. Этот дополнительный канал позволяет производить настройку исследуемой детали дистанционно, по картинке с монитора.The concept of the interferometer provides a flat mirror located between the lenses in the
При изучении выпуклых или асферических деталей на выходе интерферометра предусмотрен 5-ти координатный стол для установки корректора волнового фронта 10, который преобразует расходящийся сферический фронт в требуемый по форме (сходящийся, плоский или асферический).When studying convex or aspherical parts, a 5-coordinate table is provided at the output of the interferometer for installing a
Основные преимущества перед низкокогерентным интерферометром (патент RU 2547346):The main advantages over a low coherent interferometer (patent RU 2547346):
- стабилизированный по частоте и мощности He-Ne лазер, обеспечивающий меньшие фазовые искажения волнового фронта, тем самым повышается точность измерений;- a He-Ne laser stabilized in frequency and power, providing less phase distortion of the wavefront, thereby increasing the accuracy of measurements;
- отсутствует линия задержки, что упрощает оптическую схему и конструкцию интерферометра;- there is no delay line, which simplifies the optical design and design of the interferometer;
- упрощается конструкция узла источника эталонной сферической волны, вместо двух источников используется один;- simplifies the design of the source node of the reference spherical wave, instead of two sources, one is used;
- оптическая часть регистрирующего устройства построена таким образом, что можно изменять рабочую апертуру интерферометра за счет только замены объектива без подстройки других оптических элементов регистрирующего устройства.- the optical part of the recording device is constructed in such a way that it is possible to change the working aperture of the interferometer by only replacing the lens without adjusting the other optical elements of the recording device.
В конструкцию интерферометра введено плоское зеркало и вторая камера, позволяющие проводить настройку изучаемой детали дистанционно, смотря на монитор компьютера, на котором выведено изображение области с источником эталонной сферической волны (раньше нужно было убирать видеокамеру, использовать специальный окуляр, перенастраивать оптическую часть регистрирующей системы на получение изображения области источника сферической волны, тянуться (если достанешь) и как-то юстировать деталь.A flat mirror and a second camera are introduced into the design of the interferometer, allowing remote tuning of the studied part, looking at the computer monitor, which displays an image of the area with the source of the reference spherical wave (previously it was necessary to remove the video camera, use a special eyepiece, and reconfigure the optical part of the recording system to obtain images of the area of the source of the spherical wave, stretch (if you get it) and somehow align the part.
Линзы оптического устройства части регистрирующей системы разработаны таким образом, что минимизируется аберрация комы при прохождении рабочего и эталонного фронтов через оптическую часть регистрирующей системы.The lenses of the optical device of a part of the recording system are designed in such a way that coma aberration is minimized when the working and reference fronts pass through the optical part of the recording system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019118818A RU2714865C1 (en) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Interferometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019118818A RU2714865C1 (en) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Interferometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2714865C1 true RU2714865C1 (en) | 2020-02-19 |
Family
ID=69625864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019118818A RU2714865C1 (en) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | Interferometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714865C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760920C1 (en) * | 2021-06-03 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) | Standardless highly coherent interferometer |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2240502C1 (en) * | 2002-02-14 | 2004-11-20 | Феликс Исаакович Фельдштейн | Method for analysis of object and optical interferometer for realization of said method |
RU2305253C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (СПбГЭТУ (ЛЭТИ" им. В.И. Ленина)) | Fiber-optical sensor system |
RU2547346C1 (en) * | 2013-10-30 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук (ИФМ РАН) | Low-coherence interferometer with diffraction reference wave and source of two spherical reference waves therefor |
US9696138B2 (en) * | 2011-08-01 | 2017-07-04 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Simultaneous refractive index and thickness measurements with a monochromatic low-coherence interferometer |
-
2019
- 2019-06-18 RU RU2019118818A patent/RU2714865C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2240502C1 (en) * | 2002-02-14 | 2004-11-20 | Феликс Исаакович Фельдштейн | Method for analysis of object and optical interferometer for realization of said method |
RU2305253C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (СПбГЭТУ (ЛЭТИ" им. В.И. Ленина)) | Fiber-optical sensor system |
US9696138B2 (en) * | 2011-08-01 | 2017-07-04 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Simultaneous refractive index and thickness measurements with a monochromatic low-coherence interferometer |
RU2547346C1 (en) * | 2013-10-30 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук (ИФМ РАН) | Low-coherence interferometer with diffraction reference wave and source of two spherical reference waves therefor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760920C1 (en) * | 2021-06-03 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) | Standardless highly coherent interferometer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11340438B2 (en) | Fiber splitter device for digital holographic imaging and interferometry and optical system comprising said fiber splitter device | |
US6992779B2 (en) | Interferometer apparatus for both low and high coherence measurement and method thereof | |
US5548403A (en) | Phase shifting diffraction interferometer | |
EP3125015B1 (en) | Focusing apparatus and method | |
US7027161B2 (en) | Adaptive optical system with self-referencing contrast control | |
WO2019027744A1 (en) | Overlay metrology using multiple parameter configurations | |
CN108700509A (en) | The system and method for spectral tuning for wideband light source | |
KR102437975B1 (en) | In-line flying-over beam pattern scanning hologram microscopy using scan mirror and translation stage | |
CN106768280B (en) | Multi-wavelength lens-free Fourier transform digital holography-based vibration detection device | |
US20100188669A1 (en) | Laser beam centering and pointing system | |
JP6651032B2 (en) | Method of operating fiber-optic system and fiber-optic system | |
CN105353516B (en) | Double-beam synthesis sensor for regional imaging of pupil optical axis by single detector | |
Bechter et al. | On-sky single-mode fiber coupling measurements at the Large Binocular Telescope | |
Scott et al. | Jouvence of FLUOR: upgrades of a fiber beam combiner at the CHARA array | |
CN116379961B (en) | Phase measurement system and method | |
US3437395A (en) | Optical system for inverted microscope | |
RU2714865C1 (en) | Interferometer | |
US9671287B2 (en) | Hyperspectral imaging | |
CN106575030A (en) | Microscope having a beam splitter assembly | |
Olivares et al. | Optical and mechanical updates in the GREGOR Infrared Spectrograph for simultaneous spectral observations | |
US5715055A (en) | Spectroscope utilizing a coupler to concurrently apply parallel light beams to a sample and a reference light and processing the resulting light beams thereby compensating for environmental changes | |
US20230259069A1 (en) | A Module for Generating an Interference Pattern for Producing a Digital Holographic Image, a Related Method, and a Digital Holographic Microscope | |
CN111474699B (en) | Operation microscope with programmable aperture | |
CN116608792B (en) | Wavefront interferometry system and method | |
US20230130348A1 (en) | Holographic microscope and using method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210115 Effective date: 20210115 |