SU761849A1 - Интерферометр фабри-перо с регулируемым параметром 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к оптическим измерительным приборам и может быть использовано в оптическом приборостроении, в лазерной технике, в метрологии и др.

Известен интерферометр Фабри-Перо с регулируемым параметром (сканирующие интерферометры Фабри-Перо), содержащий корпус с полупрозрачным зеркалом и подвижную обойму, входящую в корпус, со вторым полупрозрачным зеркалом.

Расстояние между зеркалами изменяется путем поступательного перемещения подвижного зеркала, размещенного в корпусе, при этом зеркала должны оставаться строго параллельными друг другу (с ошибкой 15 менее 1" или 0,07 мкм) [1].

Недостатком таких интерферометров является трудность сохранения параллельности зеркал при сканировании.

Наиболее близким к изобретению яв- 20 ляется интерферометр Фабри-Перо с регулируемым параметром, содержащий корпус с закрепленным в нем полупрозрачным зеркалом, подвижную относительно корпуса обойму, в которой закреплено второе по- 25 лупрозрачное зеркало, расположенное параллельно первому, и узел компенсации непараллельное™ [2].

Недостаткам этого интерферометра является сложность конструкции и юстировки 30

2

электронно-оптических, пьезоэлектрических и механических узлов, входящих в состав интерферометра.

Целью изобретения является упрощение ⁵ конструкции и юстировки интерферометра.

Указанная цель достигается’ тем, что в известном интерферометре Фабри-Перо с регулируемым параметром, содержащим корпус с закрепленным в нем полупрозрач¹⁰ ным зеркалам, подвижную относительно корпуса обойму, в которой закреплено второе полупрозрачное зеркало, расположенное параллельно первому, и узел компенсации непараллельное™ зеркал, узел компенсации выполнен в виде двух линз, закрепленных в обойме так, что светоделительная поверхность полупрозрачного зеркала находится в общем фокусе линз.

На чертеже изображен интерферометр, продольный разрез.

Интерферометр имеет корпус 1, в котором закреплено полупрозрачное зеркало 2, подвижную обойму 3, соосно входящую в корпус. В обойме закреплены линза 4, второе полупрозрачное зеркало 5 и вторая линза 6. Зеркало 5 находится в общем фокусе линз 4 и 6. Все оптические элементы и арматура симметричны относительно оптической оси интерферометра. Обойма имеет возможность перемещаться в корпусе,

761849

3

обеспечивая изменение параметра интерферометра.

Устройство работает следующим образом.

Коллимированный пучок 7 света входит в интерферометр параллельно его оптической оси, проходит частично через зеркало 2 и фокусируется линзой 4 на ' светоделительную поверхность полупрозрачного зеркала 5, при этом часть лучей проходит через него, а часть возвращается обратно и, претерпев несколько отражений от зеркал 2 и 5, проходит сквозь зеркало 5 и интерферирует с той частью лучей, которая прошла через зеркало 5, не претерпев отражений. Все лучи, прошедшие через зеркало 5, коллимируются линзой 6, имеющей с линзой 4 общий фокус, совпадающий со светоделптельной плоскостью зеркала 5, и выходит из интерферометра в виде пучка параллельных лучей. Параметр / интерферометра, т. е. расстояние между светоделительными поверхностями зеркал 2 и 5, изменяется при перемещении обоймы 3 вдоль оси.

Перекос полупрозрачного зеркала 5 относительно оптической оси, вызванный неточностью изготовления корпуса и обоймы, практически не изменяет направления отраженных от зеркала 5 лучей и не нарушает распределения фаз ввиду малых размеров участка зеркала 5, на котором линза 4 сфокусирует пучок. Разность оптических длин лучей, отраженных от противоположных краев сфокусированного пучка,будет много меньше перекоса зеркал.

Так, например, если перекос зеркала 5 относительно зеркала 2 составит даже 0,63 мкм (длина волны Не—Не лазера) и, следовательно, разность фаз лучей несфокусированного пучка на краях зеркала достигнет 2п, то при сфокусированном пучке (когда его размеры, например, в 100 раз меньше несфокусированного) разность фаз составит всего 2л/100 и, следовательно, лучи будут эффективно интерферировать.

Устройство может работать в отраженном свете, для чего необходимо заменить полупрозрачное зеркало 5 зеркалом со 100%-ным отражением, а линзу 6 убрать.

Выполнение узла компенсации непараллельности зеркал в виде двух линз, закрепленных в подвижной обойме так, чтобы светоделительная поверхность полупрозрачного зеркала, расположенного в обойме, находилась в общем фокусе линз, позволяет упростить конструкцию и технологию изготовления, а также сборку и юстировку интерферометра. Время, затрачиваемое на проектирование, изготовление и юстировку, сокращается в 5—10 раз благодаря тому, что узел компенсации представляет собой чисто оптическую систему без применения электроники.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Интерферометр Фабри-Перо с регулируемым параметром, содержащий корпус с закрепленным в нем полупрозрачным зеркалом, подвижную относительно корпуса обойму, в которой закреплено второе полупрозрачное зеркало, расположенное параллельно первому, и узел компенсации непараллельности зеркал, отличающи йс я тем, что, с целью упрощения его конструкции и юстировки, узел компенсации выполнен в виде двух линз, закрепленных в обойме так, что светоделительная поверхность второго полупрозрачного зеркала находится в общем фокусе двух линз.