Многолучевой интерферометр Советский патент 1985 года по МПК G01B9/02 G01J3/26 

Изобретение относится к оптико-интерференционным средствам измерений и может быть использовано при создании спектральных приборов.

Известны интерферометры, содержащие колопрозрачную пластину и дифракционную решетку 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является многолучевой интерферометр, содержащий расположенные под углом друг к другу зеркало и светоделительную пластину. В устройстве используется многолучевая интерференция, получаемая в пространстве между двух зеркал, имеющих почти 100%-е отражение, работающих совместно с пластинкой светоделителя, имеющей среднее значение коэффициента отражения и пропускания, причем последняя параллельна одному из зеркал 2.

Недостатком известного устройства является низкая селективность, обусловленная тем, что лучи всех длин волн при имеющейся интерференционной разности хода на выходе прибора налагаются друг на друга.

Целью изобретения является увеличение селективности многолучевого интерферометра.

Поставленная цель достигается тем, что в многолучевом интерферометр, содержащем расположенные под углом друг к другу зеркало и светоделительную платстинку, по другую сторону светоделительной пластинки и под смежным углом к ней расположена поворотная дифракционная решетка, причем ось поворота решетки расположена в вершине угла, образованного решеткой и светоделительной пластинкой.

На фиг. представлена схема устройства многолучевого интерферометра.

Интерферометр содержит зеркало 1, светоделительную пластину 2, дифракционную решетку 3.

Устройство работает следующим образом.

Луч света, падающий на светоделительную пластинку 2, расщепляется на два луча, один из которых проходит ее, далее в автоколлимации отражается от зеркала 1 и снова проходит светоделительную пластинку 2 на выход. Луч света длины волны X, отразившийся от пластинки 2, падает на дифракционную решетку 3 под углом i и дифрагирует под углом 1 так, что выполняется условие

d(sini+sini)K,

где d - постоянная дифракционной решетки 3;

К - порядок дифракций.

Далее луч этой длины волны падает на светоделительную платстинку 2, частично про ходит ее и отражается снова в направлении к дифракционной решетке 3 и т. д. Прошедший луч в автоколлимации отражается обратно зеркалом 1 в направлении к выходу, где он интерферирует с лучом длины волны К, ранее, отразившимся от зеркала 1 в автоколимации. Лучи других длин волн дифракционной решеткой разводятся в пространстве и не интерферируются с ранее отразившимися от зеркала 1 лучами остальных длин волн. С другой стороны интерферирующий поток лучей длины волны К усиливается за счет повторяющегося процесса дифракции на решетке 3 и отражения света в автоколлимации от зеркала 1. В результате происходит многократное явление интерференции, вследствие чего увеличивается разрешающая способность устройства и повышается почти на порядок точность сканирования спектра, так как используется поворот только одного элемента - дифракционной решетки 3 для всех лучей сразу.

Применение предлагаемого устройства позволяет с более высокой точностью (на порядок) записывать спектры. Поскольку инструментальная функция такого интерферометра является в пределе сверткой дифракционной функции с функцией Эры, а последняя не имеет побочных максимумов, и поэтому в нем инструментальная функция будет иметь побочные максимумы меньше чем на порядок по сравнению с дифракционной. Поэтому спектры можно записывать с минимальными искажениями.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает преимуществами дифракционного спектрометра и многолучевого интерферометра типа Фабри-Перо, но без порядков интерференции, которые имеются у интерферометра Фабри-Перо. Предлагаемое устройство относится к приборам принципиально нового типа.

МНОГОЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР, содержащий расположенные под угло.м одно к другой зеркало и светоделительную пластинку, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности, в нем по другую сторону светоделительной пластинки и под смежным углом к ней расположена поворотная дифракционная решетка, причем ось поворота решетки находится в вершине угла, образованного решеткой и светоделительной платстинкой. сг ел N сд 1чЭ