Перестраиваемый инетрференционный светофильтр Советский патент 1978 года по МПК G02B5/28 G01J3/26 

1

Изобретение относится к области оптических элементов и к области модуляции света, точнее к интерференционным светофильтрам, выполненным на основе эталона Фабри-Перо, которые могут быть использованы в астрономии, оптике и квантовой электронике.

Известны конструкции многолучевых интерферометров типа Фабри-Перо . Недостатком таких интерферометров к.иассического типа являются громоздкостг, конструкции, отсутствие плавной перестройки длины волны пропускания, сложность и трудоемкость окончательной юстировки на параллельность с помощью механических регулировочных Биптов, а также невозможность получать большие области дисиерсии, так как расстояпие между пластинами пе может быть сделано меньше 300 мкм.

Наиболее близким по технической сущности является перестраиваемый интерференционный светофильтр на основе эталона Фабри-Перо, содержащий две пластины с пьезоэлементами для юстировки и настройки .

Его недостатком является малая область сканирования, нежесткость конструкции, малая область дисперсии и большие габариты.

Целью изобретения является увеличение области скаиирования и жесткости конст2

рукции, получение большой области дисперсии при минимальных габаритах.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что пьезоэлементы прикреплены своими концами непосредственно к боковым поверхностям пластин.

На фиг. 1 приведена схема перестраиваемого интерференционного светофильтра; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Светофильтр Фабри-Перо собран на двух пластинах 1 из плавленного кварца диаметром 60 мм и толщиной 15 мм. Рабочие поверхности 2 пластин отполированы с точностью до 1/40 длины волны и имеют отражающее диэлектрическое нокрытие с коэффицпенто.м отражения 0,93 и коэффициентом поглощения менее 0,003. Па края рабочих поверхностей каждой пластины в трех равноудаленных точках напылены в вакууме разделительные опоры 3 пз SiO. Па специальном сборочгюм станке пластины прижимаются друг к другу напыленными опорами. Одинаковость высот опор может быть выдержана с точностью 0,01 мкм. Это позволяет получить высокую параллельность между пластинами и устранить процедуру предварительной юстировки, особенно трудоемкую нри малых зазорах. К боковым новерхностям пластпн в местах, где напылепы опоры, е помощью клея К-300 приклесны пьсзокерамнчсские элементы из ЦТС-19 4. Они имеют форму столбиков размерами 30X10X5 мм. на боковые поверхности которых нанесены элекроды 5. Столбики крепятся к интерференционным пластинам лишь своими концами 6, чтобы эффект удлинения, зависящнй от свободной длины столбиков, был максимален. Сборочный станок позволяет производить контроль за параллельностью пластин и поддерживать ее во все время склеивания. Чем точнее проведена сборка, тем меньшее юстировочное напряжение потребуется для последующей окончательной юстировки устройства, для чего на каждый из пьезостолбиков подается через делитель дифференциальное напряжение. Для сканировання или подстройки длины волпы максимума пропускания светофильтра на нужное значение на все пьезоэле.енты подают одинаковое значение управляющего напряжения, величина которого предварительно прокалибрована в зависимости от необходимого смещения. Для стабилизации характеристик светофильтра могут быть использованы различпые электронные схемы с обратной связью.

Светофильтр имеет следующие характеристики: область работы 0,6-0,7 мкм, величина зазора между пластинами 50 мкм, область дисперсии 5 им, щирина полосы пропускания 0,15 им (по уровню 0,5), коэффициент пропускания 0,8, величина управляющего папряжения для сканирования области шириной 5 им не более 1,5 кВ. Дальнейшее уменьшение ширины полосы пропускания может быть достигнуто применением пластин с лучшей обработкой рабочих поверхностей, когда плоскостность не хуже 1/100. Для увеличения диапазона сканирования

или уменьшения величины управляющего напряжения применять материалы с большим пьезоэффектом, чем у ЦТС-19.

Преимущества такой конструкции зак.тючаются в том, что при возможности получать узкие полосы пропускания, большие области дисиерсии и их сканирование, она имеет много меньшие габаритные размеры и массу но сравнению с ранее извеетлыми

устройствами подобного типа, большую надежность и жесткость конструкции и сравнительно простую технологию изготовления, что удешевляет прибор и обеспечивает возможность его серийного производства. 0теутствне механических юстировок и смещений упрощает конструкцщо Н)ибора и его сборку. Все это позволяет использовать светофильтр в трудных условиях эксплуатации и расширить область его применения.

Формула изобретения

Перестраиваемый интерференционный светофильтр на основе эталона Фабри-Перо, содержащий две пластины с пьезоэлементами для юстировки и настройки, отличающийся тем, что, с целью увеличения области сканирования и жесткости конструкции, получения больщой области

дисперсии при минимальных габаритах, пьезоэлементы прикреплены своими концами непосредственно к боковым поверхностям пластин.

Источники информации,

принятые во вннмание при экспертизе

1.Инструкция к пользованию интерферометром Фабри-Перо ИТ-51, ЛОМО, 1966.

2.Патент ГДР № 110111 кл. G 01В 7/00, опхб.чнк. 1967.

0 C&C-.

V

Q Сестюделит.