Интерференционный спектрометр Советский патент 1982 года по МПК G01J3/26 

Недостатком этого спектрометра я ляется невозможность устранения влияния динамических искажений, воз никающих в процессе сканирования. Целью изобретения является повышение точности путем обеспечения во можности коррекции результатов изме рения с учетом динамических иска- / жений волнового фронта, возникающих в процессе сканирования. Эта цель достиг ается тем, что в интерференционном спектрометре со держащем последовательно расположен ыые на оптической оси входную диаф. рагму,коллимирующий объектив,сканирующий интерферометр,проекционный объектив, монохроматор предварите/1Ьной дисперсии с фотоприемником,элементы для освещения интерферометра точечяьи«1 монохроматическим источником, расположенным в фокусе коллимирующего объектива,кон трольные фотоприемники для измерения искажений волновых фронтов и блок измерения задержки, од из контрольных фотоприемников сна ,жен электромеханическим приводом соединенным с вычислителем, к которому подключены оба контрольных фот приемника для измерения фазовых искажений через блок измерения задерж ки, а также фотоприемник монохрома тора . На чертеже представлена схема интерференционного спектрометра. Спектрометр содержит располо-г женные на одной оси входную диафрагму 1, помещенную в фокусе коллимирующего объектива 2, интерферометр Фабри-Перо 3, сканируквдий перемещением одной из пластин, проекционный объектив 4, в фокусе которого помещена входная щель монохроматора 5 предварительной дисперсии с фотоприемником. В фокусе объектива 2 с помощью светоделителя б помещен точечный источник монохроматического излучения 7.Светодел тельная пластина 8 направляет част потока с выхода интерферометра на светофильтр 9, за которым установлены два фотоприемника - подвижный 10 и неподвижный 11. Сигналы с фото приемников поступают в блок измерения задержки 12, связанный с вычислителем 13, который принимает сигналы от монохроматора 5 и управляет электромеханическим приводом 14, осуществляющим перемещение подвижного фоторриемника. интерферометр Фабри-Перо 3 проходит -суммарный световой поток, состоящий из потока исследуемого ис точника и потока монохроматического излучения. Светоделитель 8 делит свет на две части. Первая часть проходит на монохроматор 5, измерительная информация сКоторого поступает в вычислитель 13 для обработки, а вторая - через светофильтр 9,выделяющий монохроматическое излучение, попадает на фотоприемники 10,11, которые имеют достаточно малую апертуру по сравнению с апертурой интерферометра 3. Электрические сигналы с фотоприемников 10, 11 поступают в блок измер.ения задержки 12, где при каждом фиксированном положении подвижного фотоприемника 10 на различных участках рабочего хода пластины измеряется фазовый сдвиг между фотоэлектрическими сигналами от подвижного 10 и неподвижного 11 фотоприемников. Сдвиг образуется вследствие неравенства промежутков между пластинами интерферометра напротив фотоприемников. Фазовый сдвиг определяется, например, измерением временного интервала между соответствующими максимумами порядков для подвижного 10 и иеподвиж ого 11 фотоприемников, отнесенного к периоду следования максимумов порядков неподвижного опорного фотоприемника. Так, для каждой из выбранных фаз перемещения пластины получают набор измерений, соответствую1чих различным положениям подвижного фотоприемника 10. Вычислитель 13 осуществляет вычисление карт отклонений промежутков между пластинами от величины этого пpcяvIeжyткa напротив неподвижного фотоприемника в каждой из фаз. На основе этих карт производится корректировка поступающей от основного приемника измерительной информации. Не представляет технических трудностей определение плоскопараллельности пластин с точностью Л/200 ( Д. - длина волны видимого света) при синусоидальном законе перемещения пластины с частотой 1 кГц и размахом, соответствующим 100 порядкам интерференции. При меньших скоростях и размахе сканирования точность возрастает. В спектрометре, построенном по данной схеме, компенсируются ошибки в регистрируемом спектреj возникающие из-за отступлений пластин интерферометра от плоскопараллельного расположения в процессе движения. Это выгодно отличает предлагаемый спектрометр от известных спектрометров без такой коррекции. Применение цифровой техники позволяет полностью автоматизировать работу устройства. Формула изобретения Интерференционный спектрометр, содержащий последовательно расположенные на оптической оси входную диафрагму, коллимируиций объектив, сканирующий интерферометр, проекционный объектив, монохроматор предварительной дисперсии с фотоприемником, элементы для освещения интерферометра точечным монохромати:ческим источником, расположенным в фокусе коллимируквдего объектива, контрольные фотоприемники и блок измерения задержки, о т л и ч а rota и и с я тем, что с целью повышения точности путем коррекции результатов измерения с учетом динамических искажений интерферирующ волновых фронтов в процессе сканирования, один из контрольных фотоприемников снабжен электромеханическим приводом с вычислителем, к которому подключены оба контроДьиых: фотоприемника через блок измерения задержки, а также фотоприемник монохроматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Faet-Seaning Par-, 3nfrared Fabry-Perot interferometer. Appf-Opt.

V. 14, 2, p. 460-464.

2.G.Herftander, A.6.Miee s.feedback: StabiEised Fabry-Perot Jnter-r ferometer. AppE. Opt., V. 12, I I, 1973, p. 126 - 129 (прототип).