Интерференционный резольвометр Советский патент 1991 года по МПК G02B27/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим интерференционным приборам, служащим для измерения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) оптических, оптико-электронных систем, фотоматериалов и других регистрирующих сред.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения динамической ЧКХ и расширение диапазона измеряемых пространственных частот

На фиг. 1 представлена схема интерференционного резольвометра; на фиго 2 - двупреломляющая призма (ДП); на фиг о 3 - взаимное расположение вектора Е излучения лазера, осей четвертьволновой пластинки, следа плоскости, содержащей оптические оси призмы и оси поляризатора.

Резольвометр содержит (фиг. 1) лазер 1 в качестве источника излучения, четвертьволновую пластинку 2, ориентированную под углом 45° к вектору Е электрических колебаний лазерного излучения, расширитель 3, включающий в себя микрообъектив 4, диафрагму 5 микронных размеров и объектив 6, ДП 7, выполненную в виде двух Клиньев, оптические оси которых взаимно перпендикулярны, ориентированную так, что плоскость, содержащая ее оптические оси, составляет угол 45 с осями четвертьволновой пластинки и пер пендикулярна вектору Е (фиг. 2), и укрепленную на столике 8, обеспечивающем поворот призмы 7 на угол Ј вокруг вертикальной оси х и на угол f} вокруг оси z резольвометра, поляризатор 9, ориентированный под углом 45 к плоскости, содержащей оптические оси приз зэ

СО 00

&

X

;о

316

мы 7, ультразвуковой модулятор света (УЗМС) 10 с пьезопреобразователем 11, ориентированный так, что бегущаж ультразвуковая (УЗ) волна распространяется вдоль оси у, объектив 12, установленный на оптической оси z pe- зольвометра, и держатель 13 исследуемой системы 14, на входе которой через щель 15 экспонируется интерференционная решетка (ИР).

Призма 7 (фиг, 3) состоит из двух склеенных между собой по гипотенуз- ным граням клиньев 16 и 17 одноосного кристалла (например, исландского

шпата), вырезанных под углом 45° к оптической оси С, причем оптические оси в обоих клиньях взаимно перпендикулярны и расположены в плоскости,

размещен держатель 13 исследуемой системы, возникают дифракционные ставляюиие лазерного пучка нулевого (0), первого (±1) и т.д. порядков, в каждом из которых воспроизводится изображение ИР. В первом (i1) дифракционном порядке частота светового сигнала смещена на величину частоты УЗ волны по сравнению с частотой света в неотклоненном пучке нулевого порядка. Если сигнал частотно модулирован по линейному закону, то в фокальной плоскости в (tl) порядках возникает динамическая ИР, т.е. бегущая вдоль оси у в такт с подаваемым на УЗМС 10 сигналом SBX(t), При этом ИР движется возвратно-поступательно относительно исследуемой си

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическим интерференционным приборам, служащим для измерения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) оптических, оптико-электронных систем, фотоматериалов и других регистрирующих сред. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения динамических ЧКХ и расширение диапазона измеряемых пространственных частот. Излучение от лазера 1 через расширитель 3 попадает в двупреломляющую призму 7. Выходящие из призмы лучи проходят через поляризатор 9, yj развуксвой модулятор света (УЗМС) 10 - фокусируются объективом 12 на исследуемую систему 15. При подаче на УЗМС 10 частотно-модулированного по линейному закону сигнала, в (+1) максимумах дифракционной картины будет возникать динамическая ЧКХ3 3 ил0 (Л

перпендикулярной входной, выходной rpa-j стемы 14, с выхода которой регистриням и плоскости склейки клиньев 16 и 17.

Резольвометр работает следующим образом.

Линейно-поляризованный световой пучок от лазера 1 проходит четвертьволновую пластинку 2, трансформируясь в циркулярно-поляризованный пучок, который с помощью расширителя 3 расширяется и попадает на ДП 7. В призме 7 оптические оси расположены в плоскости xoz, что позволяет увеличить верхнюю границу диапазона перестраиваемых пространственных частот и довести ее до 180-200 периодов/мм путем поворота призмы 7 вокруг оси х на угол (±оО в пределах 0-45 для преломляющего угла призмы С0 45е. При этом линии ИР ориентируются в пределах углов 0-90°.

25

30

35

40

руется сигнал ) в соответствии с законом распределения интенсивности света в ИР.

Информация о Зы,,,/) используется для расчета ЧКХ„ В области дифракцио ного максимума нулевого порядка изоб ражение ИР остается неподвижным Экспонируя исследуемую систему 14 в нулевом порядке, возможно осуществлять измерение статической ЧКХ.

Формула изобретения

Выходящие из призмы 7 ортогонально-поляризованные обыкновенный (о) и необыкновенный (е) лучи интерферируют, так как колебания их электрических векторов приведены к одной плоскости, что достигается с помощью поляризатора 9„ При этом проекции DJ и е колебаний вой е-лучах на направление оси поляризатора 9 одинаковы (фиг. 2).

Формируемая ИР поступает во входное окно УЗМС 10, к пьезопреобразова- телю JJ которого подается сигнал SBX(t) от генератора сигналов на частоте УЗ, в результате чего в УЗШ 10 возбуждается УЗ волна, на- которой происходит дифракция лазерного луча (эффект Рамана-Ната)„ При этом в фокальной плоскости объектива 12, ГДР

0

5

0

5

5

0

руется сигнал ) в соответствии с законом распределения интенсивности света в ИР.

Информация о Зы,,,/) используется для расчета ЧКХ„ В области дифракционного максимума нулевого порядка изображение ИР остается неподвижным Экспонируя исследуемую систему 14 в нулевом порядке, возможно осуществлять измерение статической ЧКХ.

Формула изобретения

ных частот, оптические оси клиньев мй призмы и размещены в плоскости,

двупреломляющсй призмы составляют угол 45° с входной и выходной граняперпендикулярной к ним и плоскости склейки клиньев.

лин-поляриз.пучок отразера. 1

у (IE Ось поляры- 4 затора $

1-а.р ось г пластинки

След плоскоста, содерж. onmuv. оси призме / 7

Цирк. - поляриз. пичок на выходе d пластинки ,

4t

Фиг. 2

перпендикулярной к ним и плоскости склейки клиньев.

15 X V,

13

10

fbti

фиг/

Ј-«