Дисперсионный интерферометр Советский патент 1981 года по МПК G01J9/02 

1

Изобретение относится к устройствам для измерения показателя преломления фазовых объектов для излучений с двумя частотами и может быть использовано как в оптической промышленности, так и при диагностике плазмы.

Известен интерферометр 1, в котором с помощью излучения с двумя частотами получают две разделенные в пространстве интерферограммы, соответствующие каждой из имеющихся в излучении частот.

Недостатком его является малая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является дисперсионный интерферометр 2, содержащий нелинейный оптический удвоитель частоты.

Указанный интерферометр дает недостаточный контраст интерференционной картины и требует высокую разрещающую способность и широкий диапазон регистрирующего материала.

Целью изобретения является увеличение контраста интерференционных полос и снижение требований к разрешающей способности и диапазону спектральной чувствительности регистрирующего материала.

Цель достигается тем, что дисперсионный интерферометр, содержащий нелинейный оптический удвоитель частоты, дополнительно содержит по ходу оптического луча второй нелинейный оптический удвоитель частоты, расположенный на одной оптической оси с первым на расстоянии, обеспечивающем размещение между ними исследуемого объекта.

Возможен вариант выполнения интерферометра, согласно которому после первого нелинейного объекта на расстоянии, обеспечивающем размещение исследуемого объекта перпендикулярно оптической оси, расположено плоское зеркало.

На фиг. 1 - изображено предлагаемое

15 :устройство, схема дисперсионного интерферометра с двумя нелинейными оптическими удвоителями частоты (элементами); на фиг. 2 - схема с одним нелинейным элементом и зеркалом.

20 Схема интерферометра включает в себя первый нелинейный элемент 1, после которого размещен исследуемый объект 2, второй нелинейный элемент 3, светофильтр 4, объектив 5 и регистрирующий материал 6.

25 Во втором варианте за исследуемым объектом 2 установлено зеркало 7, полупрозрачное зеркало 8, светофильтр 9, объектив 5 и регистрирующий материал 6.

Работа устройства по первому варианту

30 осуществляется следующим образом.

При освещении интерферометра лазерным излучением с частотой «i часть этого излучения преобразуется в излучение гармоники с частотой «2 в нервом нелинейном элементе 1. Таким образом, исследуемый объект просвечивается двумя длинами волн Я| и 2 с частотами coi и 002- При прохождении через второй нелинейный элемент частота СО частично преобразуется в длину

волны Я с частотой Ш2. Светофильтр 4 обрезает излучение основной частоты. В результате на выходе интерферометра остаются две длины волны 2 и . излучения

гармоники, одна из которых (Х) преобразована из (01 до прохождения через объект,

а вторая (:Я ) после прохождения через

него. Картина интерференции этих двух волн регистрируется в плоскости изображения объекта 6, образованного объективом 5, , л. :-

Согласно второму варианту лазерное излученкСё с частотой шь освещающее интерферометр, частично преобразуется в излучение с частотой 02 2й)1 при первом прохождении через удвоитель частоты 1. Объект просвечивается двумя волнами 1, и Лг с частотами coi и Ш2, однако каждая из этих волн в результате отражения от зеркала 7 дважды проходит через исследуемый объект и удвоитель частоты. При вторичном прохождении через удвоитель частоты волна KI с частотой coi преобразуется

вволну Я с частотой й32. После отражения

от полупрозрачного зеркала 8 излучение основной частоты срезается светофильтром 9. В плоскости изображения объекта, образованного объективом 5, регистрируется. картина интерференции волн 2 и К .

Рассматриваемый интерферометр нозволяет обеспечить высокий контраст интерференционной картины, существенно снизить требования к ширине спектрального дианазона регистрирующего фотоматериала и упростить процесс регистрации.

Формула изобретения

Дисперсионный интерферометр, содержащий нелинейный оптическнй удвоитель частоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения контраста интерференционных полос, требований к разрещающей способности и диапазону спектральной чувствительности регистрирующего материала, он дополнительно содержит по ходу оптического луча второй нелинейный оптический удвоитель частоты, расположенный на одной оптической оси с первым на расстоянии, обеспечивающем размещение между ними исследуемого объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Альфер Г. и др. «Оптическая интерферометрия в кн. «Диагностика плазмы. Мир, М., 1967, с. 357.

2. Островская Г. В. и др. Голографический метод изучения диснерсионных свойств фазовых объектов, ЖТФ, 1970, 40, с. 2419.

Ог

и

/«7.2