ДВУХЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР СДВИГА Советский патент 1967 года по МПК G01B9/02 

Известный интерферометр сдвига имеет значительные аберрации вследствие больших углов 1,45°) падения световых пучков на полупрозрачные пластины. Для уменьшения аберраций, возникаюш,их при сдвигах волновых фронтов, необходимы специальные оптические устройства. Кроме того, известный интерферометр позволяет .производить сдвиг волновых фронтов только в одном, горизонтальном направлении, а интерференционные полосы могут устанавливаться только горизонтально. При настройке на бесконечно широкую полосу в этом интерферометре нельзя получить требуемую разность фаз и, следовательно, нет возможности использовать наиболее чувствительный метод интерференционного контраста.

Предложенный интерферометр отличается тем, что разделительные пластины и плоские зеркала расположены под углом 10-15° к направлению падаюш,его светового пучка, а одна из разделительных пластин совместно с плоским зеркалом установлена в жесткую оправу и может поворачиваться относительно оси светового пучка и оси, перпендикулярной плоскости распространения светового пучка. Это отличие позволяет упростить конструкцию прибора, уменьшить аберрации, получить сдвиг волновых поверхностей в любом направлении и любой величины, а также н&зависимо от величины и направления сдвига получить интерференционные полосы любой ширины и направления.

На чертеже изображена схема предлагаемого интерферометра.

Принцип действия предложенного интерферометра заключается в том, что волновая поверхность, деформированная какой-либо неоднородностью, нроходя интерферометр, разделяется на две волновые поверхности. Разделенные волновые поверхности сдвигаются одна по отношению к другой, и по виду интерференционной картины определяется деформация первоначального волнового фронта. Интерференционная картина, наблюдаемая при этом, характеризует не разность хода, возникшую при прохождении неоднородности, а ее изменение, т. е. градиент.

Чувствительность прибора зависит от величины и направления сдвига.

Оптическая схема интерферометра построена в соответствии с общим принципом геометрического построения интерференционных схем на эллипсе с очень малым эксцентриситетом и положением полюса в бесконечности, что соответствует параллельному расположению элементов интерферометра. Эллиптическая схема с малым эксцентриситетом позволяет уменьшить углы надения световых пучков на полупрозрачные пластины до 10-15°

и тем самым свести до минимума влияние волновых аберраций, возникающих при использовании наклонных стеклянных пластинок в сходяпдихся пучках.

Световой поток от источника при помощи конденсорной системы проектируется на щель У, установленную в центре кривизны сферического зеркала 2 или в фокусе объектива коллиматора. Световой нучок, пройдя через щель, попадает .на вспомогательную полупрозрачную пластинку 3 и, отразивщись от нее, падает на сферическое зеркало 2 (или объектив коллиматора). Пройдя дважды поле исследуемых неоднородностей, свет направляется на полупрозрачную пластинку 3, проходит через нее и попадает на первую разделительную пластинку 4 интерферометра. Отраженная от этой пластинки часть светового пучка падает на зеркало 5. Отразивщись от зеркала 5 я пройдя клиновый компенсатор 6, сходящийся световой пучок дает изображение светящейся щели в нлоскости разде аительной пластины 7.

Часть света, прощедщая пластинку 4 и плоскопараллельную пластинку 8, компенсирующую толщину стекла клинового компенсатора, попадает на зеркало 9, отразивщись от которого, световой пучок проектирует изображение щели в плоскости разделительной пластинки 7 таким образом, что изображения источника света, образованные световыми пучками, прощадщими обе ветви интерферометра, полностью совпадают.

Световые пучки, прощедщие пластинку 7 и отраженные от нее, налагаются друг на друга и интерферируют, выходя по обе стороны пластинки 7. Интерферирующие пучки попадают в приемную часть.

Если пластинку 7 повернуть относительно изображения источника света в любом направлении, то один из световых нучков (отраженный) отклонится в этом же направлении на двойной угол и тем самым будет произведен сдвиг одной волновой поверхности по отнощению к другой. Для образо1вания в поле зрения интерференционных полос выходящие

световые пучки должны быть смещены без изменения их направления. Такое смещение можно получить, вращая жестко соединенную нару зеркало 5-пластинка 4. Так как эта пара представляет собой плоскопараллельную пластинку, то ее вращение относительно любой оси не вызовет изменения направления лучей и, следовательно, не окажет никакого влияния на величину и направление сдвига,

установленного ранее. Варьируя величину и направление смещения, можно устанавливать в поле зрения интерференционные полосы любой щирины и любого направления. Установка горизонтальных интерференционных полос нроизводится вращением выщеуказанной пары вокруг оси светового пучка, а вертикальных - вращением этой же пары в нлоскости распространения световых пучков. Возникающая нри этом разность хода

устраняется постунательным перемещением зеркала 5.

Предмет изобретения

Двухлучевой интерферометр сдвига, содержащий два плоских зеркала и две плоскопараллельные разделительные пластинки, одна из которых расположена на входе светового пучка, а другая - в точке сходимости световых пучков, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьщения аберрации, получения сдвига волновых поверхностей в любом направлении и любой величины без изменений положения самого интерферометра

и получения интерференционных полос любой щирины и направления, разделительные пластинки и плоские зеркала расположены под углом 10-15° к направлению падающего светового пучка, а разделительная пластинка,

расположенная на входе светового пучка, жестко соединена с нлоским зеркалом, расположенным на пути проходящего светового пучка, и может поворачиваться относительно оси светового пучка и относительно оси, перпендикулярной плоскости распространения светового нучка.

Мсслед1/емау неоднородности