Интерференционный фильтр Советский патент 1984 года по МПК G02B5/28 

Од

о

00Изобретение относится к технике спектроскопии и может-быть использо вано для определения частотного сос ва электромагнитн.ого излучения при качественном и количественном спект ральном анализе. Известны многолучевые интерферометры, использующиеся как спектроме ры высокой разрешающей способности, например эталон Фабри-Перо lj . Частично отражающие зеркала, уста новленные на пути проходящего через эталон светового пучка, заставляют свет многократно отражаться внутри эталона. При каждом проходе лишь часть излучения выходит из резонатор образуя бесконечное множество интерферирующих на выходе фронтов. Таким образом увеличивается эффективная разность хода, которая прямо пропоргдиональна разрешающей способности. При наличии сложного спектрального состава анализируемого излучения раз личные порядки интерференции перекладываются друг с другом, поэтому практически в.сегда осуществляют допо нительную селекцию частот излучения скрещивая эталон Фабри- Перо со спектрографом. Известно устройство, содержащее два оптически однородных клина, мате риалы каж.цого из которых имеют§ различную зависимость показателя прелом ления от длины волны и показатели пр ломления которых для заданной длины волны одинаковы. Клинья установлены таким образом что свет от анализируемого источника проходит через прозрачные внешнюю и внутреннюю грани первого клина, зате попадает на полупрозрачную пластину которая образует две волны - отраженную и пропущенную. Первая из них вторично проходит внутреннюю грань первого клина и после отражения от покрытия внешней грани возвращается на светоделитель. Пропущенная полупр зрачной пластинкой волна проходит в прямом и обратном направлении второй клин, отразившись от покрытия внешней грани второго клина. Обе вол ны сходятся на светоделителе, и пройдя прозрачные грани клина, интер ферируют в направлении наблюдения. Поскольку клинья на длине волны имеют одинаковые показатели преломления, то интерферирующие фронты после прохождения системы под любьм углом будут параллельны друг другу. Как известно из теории снсама, при идеальной настройке световой поток будет промодулирован полностью при изменении разности хода только на той длине волны, для которой интерферирукщие фронты строго параллельны z. Недостатком этого устройства является необходимость введения полупрозрачного зеркала лежду граням клиньев. Целью изобретения является упрощение устройства. Поставленная иель достигается тем, что в устройствеJсодержащем дваоптически однородных клина, материалы каждого из которых имеют различную зависимость показателя преломления от длины волны и показатели преломления которых для заданной длины волны одинаковы, внутренние грани клиньев соприкасаются, а на наружных противоположных гранях нанесены частично пропускающие зеркальные покрытия. На чертеже представлена оптическая схема- интерференционного фильтра. Позициями 1 и 2 обозначены клинья, имеющие одинаковый показатель преломления вблизи исследуемой длины волны, но разные дисперсии показателя преломления, и углы при вер- шинах А и А2 . Частично пропускающие зеркальные покрытия показаны прерывистой линией и обозначены М и МоПри одинаковых углах при вершинах () на длине волны flg , где показатели преломления строго одинаковы, совокупность клиньев образует плоско-параллельную пластинку, и устройство работает как обычный эталон Фабри- Перо. Близлежащая длина волны , испытывает преломление на границе клиньев, поэтому выходящие волновые фронты будут при каждом следующем прохождении наклоняться все больше относительно оси интерферометра (на чертеже пунктирная линия). Для этих длин волн система аналогична эталону, не настроенному на параллельность зеркал. Для того, чтобы отфильтровать соседнюю с Q длину волны , достатрчио изготовить один из клиньев с таким углом А , чтобы частично пропускающая поверхность стала перпендикулярна преломленному лучу. Разность углов клиньев можно определить по формуле ,

гле Л п разность показателей преломления на длине волны .

Таким образом, настройку фильтра на ту или иную длину волны можно осу ществить в достаточно большом диапазо-i 5 не длин волн при любых материалах клиньев, имеющих различную дисперсию.

Система не требует введения интерференционной модуляции дпя отделения переменной составляющей от постоянной 10 засветки, так как угловая селекция приводит к тому, что свет всех длин волн, кроме длины волны настройки.

не проходит сквозь расстроенный pesoнатор.

Требование пересечения дисперсионных кривых показателя преломления много мягче требования пересечения кривых двyпpeлo meния. В связи с этим, во-первых, расширяется круг материалов, из которых фильтр может быть изготовлен. Во-вторых, практически на любом участке спектра можно подобрать соответствующие материал В связи с этим производство фильтров может быть удешевлено в десятки раз.

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ФИЛЬТР, содержащий два оптически однородных клина, материалы каждого из которых имеют различную зависимость показателя преломления от длины волны и показатели преломления которых для заданной длины волны одинаковы, о т л и ч а ющ и и с я тем,что,с целью упрощения конструкции,внутренние грани клиньев соприкасаются, а на наружных противоположных гранях нанесены частично пропускащие зеркальные покрытия.