ИНТЕРФЕРОМЕТР Советский патент 1995 года по МПК G01J9/02 G01J3/24 

Изобретение относится к спектральному приборостроению и может быть использовано при разработке быстросканирующих Фурье-спектрометров с малыми массогабаритными характеристиками.

Целью изобретения является увеличение быстродействия интерферометра и уменьшение его массы.

На чертеже схематически показана оптическая схема интерферометра.

Интерферометр содержит расположенные на плечах 1 и 2 коромысла плоские решетки 3 и 4 идентичных уголковых отражателей, полупрозрачное зеркало 5, входной коллиматор, включающий входную линзу 6, выходную диафрагму 7, расположенную в фокальной плоскости коллиматора, выходную линзу 8, собирающую линзу 9, выходную диафрагму 10, фотоприемник 11, когерентный источник 12 референтного канала, электропривод 13 коромысла, ось 14 вращения коромысла.

На чертеже приняты следующие обозначения: А зеркальное изображение плоскости решетки 3; Б плоскость решетки, проходящая через ребро уголковых отражателей, составляющих решетку; ОО главная оптическая ось собирающей линзы 9; α угол отклонения плеча коромысла от начального положения, при котором плоскость решетки 3 параллельна главной оптической оси собирающей линзы; d расстояние оси коромысла до главной оптической оси собирающей линзы, отсчитываемое по нормали к этой оси; а шаг плоской решетки идентичных уголковых отражателей, О₃ фазовый центр решетки уголковых отражателей 3, расположенный в точке пересечения зеркального отображения А плоскости этой решетки с главной оптической осью ОО собирающей линзы, О₄ фазовый центр решетки уголковых отражателей 4, расположенный в точке пересечения плоскости этой решетки с главной оптической осью собирающей линзы.

Предлагаемый интерферометр может быть представлен как состоящий из N сфазированных двухлучевых интерферометров, где N число уголковых отражателей, составляющих решетку. Результирующий поток излучения на входе выходной диафрагмы 10, расположенной в фокальной плоскости собирающей линзы 9, образует дифракционное поле, распределение интенсивности в котором в общем случае зависит от разности хода лучей, поступающих от уголковых отражателей, составляющих решетку. Если изображение отверстия входной диафрагмы 7 коллиматора перекрывает отверстие выходной диафрагмы 10 на величину h-h₂≥ 3f₂ то поток излучения, проходящий на фотоприемник 11 от каждой решетки 3 и 4 в отдельности, вследствие постоянства освещенности по площади отверстия выходной диафрагмы не зависит от угла поворота плеч коромысл. Здесь
h12

= h₁ линейный размер изображения отверстия входной диафрагмы; h₁ и h₂ линейный размер отверстий входной и выходной диафрагм; f₁ и f₂ фокусные расстояния выходной линзы 7 коллиматора и собирающей линзы 9, а шаг решетки уголковых отражателей, λ длина волны излучения. При этом поступающий на фотоприемник суммарный поток излучения, являющийся результатом интерференции потоков излучения от двух решеток уголковых отражателей, определяется разностью хода лучей от фазовых центров О₃ и О₄ решеток. Эта разность хода лучей представляется выражением 4dtg α или 4d α при малых значениях угла α

Изобретение относится к спектральному приборостроению. Цель изобретения - увеличение быстродействия интерферометра маятникового типа и уменьшение его массы, для чего необходимо уменьшить массу и габариты уголковых отражателей. Это достигается выполнением уголковых отражателей в виде плоской решетки уголковых отражателей. На плечах коромысла, совершающего колебательное движение, установлены плоские решетки 3 и 4 уголковых отражателей. Параметры оптической системы удовлетворяют соотношению h12

-h₂ ≥/ 3λf₂/a, где h12=f₂h₁/f₁- линейный размер изображения отверстия входной диафрагмы: h₁ и h₂ - линейные размеры отверстия входной и выходной диафрагм; f₁ и f₂ - фокусные расстояния выходной линзы коллиматора и собирающей линзы; a - шаг решетки уголковых отражателей, λ - длина волны излучения. 1 ил.

ИНТЕРФЕРОМЕТР, содержащий уголковые отражатели, расположенные на плечах коромысла, полупрозрачное зеркало, входной коллиматор, в фокальной плоскости которого расположена входная диафрагма, собирающую линзу, выходную диафрагму, фотоприемник, источник когерентного излучения референтного канала и электропривод коромысла, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия интерферометра и уменьшения его массы, уголковые отражатели выполнены в виде плоской решетки идентичных уголковых отражателей, причем параметры оптической системы удовлетворяют соотношению

где линейный размер изображения отверстия выходной диафрагмы;
h₁ и h₂ линейные размеры отверстий входной и выходной диафрагм соответственно;
f₁ и f₂ фокусные расстояния выходной линзы коллиматора и собирающий линзы соответственно;
a шаг решетки уголковых отражателей;
λ длина волны излучения.