Интерферометр Советский патент 1991 года по МПК G01B9/02 

Изобретение относится к измерительной технике, точнее к конструкции интерферометров с дифракционными решетками, и может быть использовано в научных исследованиях и в производственных условиях для исследования качества поверхностей изделий и неоднородностей в прозрачных средах.

Цель изобретения - повышение надежности интерферометра за счет задания величины сдвига волновых фронтов.

На фиг.1-5 изображены варианты конструкций (волновых фронтов) интерферометра; на фиг,6 - схемы наложения волновых фронтов в двух дифракционных максимумах.

Интерферометр содержит неплоскопа- раллельную прозрачную пластину 1. нанесенные на ее поверхности отражательные дифракционные решетки 2 и 3 (на фиг.З пластина 3 выполнена сплошной, а в интерферометре на фиг.5 - в виде эшелетты) и подложку 4. В интерферометре на фиг.4 одна из поверхностей пластины плоская, а другая имеет форму поверхности вращения В интерферометрах на фиг 2-5 пластина выполнена в виде мозаики из двух совмещенных одна с другой матриц 5 и 6 прозрачных элементов в виде параллельных полос с различными показателями преломления.

В интерферометре (фиг.3-5) одна из матриц выполнена в виде параллельных полостей 7. В интерферометре на фиг.4 часть 8 пластины 1 выполнена плоскспараллель- ной (9 - падающее излучение, 10 и 11 - излучение, отраженное соответственно от внутренней и от наружной дифракционных решеток

Работу интерферометра можно рассмотреть на примере интерферометра с эшелеттой (фиг.5) Падающее излучение 9, отражаясь от наружной решетки 2, распределяется по дифракционным максимумам, причем направление аг на максимум n-го порядка определяется выражением sin «2 n A /d, где d - шаг решетки, Асл С

длина волны излучения. Излучение, отразившееся от решетки 3 в максимум того же п-го порядка, направлено под углом а.} , определяемым выражением sin а 1 (п Л - 2 A)/d, где А- разность глубин соседних полостей. Видно, что а а.г- Кроме того, из сопоставления выражений для а 1 и а 2 следует, что разность а г - а 1 для различных дифракционных максимумов различна. Следовательно, различна и величина смещения волновых фронтов, отраженных от решеток 2 и 3. Таким образом, в максимумах разных порядков одновременно образуются интерференционные картины с различной величиной сдвига.

Величина сдвига волновых фронтов в максимумах в интерферометре задается заранее самой конструкцией и может быть определена с высокой точностью, что повышает точность измерений.

Формула изобретения

1.Интерферометр, содержащий дифракционную решетку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности дифракционная решетка выполнена на поверхности неплоскопарзллельной прозрачной пластины, на другую поверхность которой нанесена другая дифракционная решетка так, что обе решетки смещены одна относительно другой.

2.Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем. чго пластина укреплена на подложке.

3.Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения контрастности интерференционной картины, пластина выполнена в виде мозаики не

менее чем из двух совмещенных о,г .-. с другой матриц прозрачных элементов в виде параллельных полос с различными показателями преломления и с отражающим сло- ем, нанесенным на одну из внешних поверхностей пластины и не противолежащую ей поверхность пластины.

4.Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения

контрастности интерференционной картины, пластина выполнена в виде мозаики не менее чем из двух совмещенных одна с другой матриц прозрачных элементов в оиде расположенных параллельно штабиков с различными показателями преломления и с отражающим слоем, нанесенным на одну из внешних поверхностей пластины и на противолежащую ей поверхность пластины.

5.Интерферометр по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения

контрастности интерференционной картины, пластина выполнена в виде мозаики не менее чем из двух совмещенных одна с другой матриц прозрачных элементов, выпол- ненных у одной из матриц в виде полостей в форме расположенных параллельно кана- аок или цилиндрических каналов.

6.Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения

контрастности интерференционной картины, одна из дифракционных решеток выполнена в виде эшелетты.

7.Интерферометр по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения

яркости интерференционной картины в одном из максимумов, одна из поверхностей пластины выполнена плоской, а другая - в виде поверхности вращения.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования качества поверхности Цель изобретения повышение надежности. Эта цель достигается заданием величины сдвига волновых фронтов. Излучение отражается одной из решеток, нанесенной на пластину, выполненную в виде эшелетты или мозаики из двух совмещенных одна с другой матриц прозрачных элементов в виде полостей или штабиков расположенных заданным образом, и распределяется по дифракционным максимумам Различие в величине смещения волновых фронтов, отраженных от обеих решеток, определяет величину сдвига максимумов в интерференционной картине 6 з.п ф-лы 6 ил

3ZZEZZ3L

н

s&.

Ч

Ч /1

чх Ч

.;

л

v ч ч

фиг.1

чч ч

ч ч ч Ч

Фие.Ъ

Фиа.5

4

Ґ

ч VЧ ч -Чч

Ч Ч Ч Ч4 Ч

Фиг. 4

фиг. 6