Сканирующий интерферометр Фабри-Перо Советский патент 1983 года по МПК G01J3/26 

Изобретение относится к спектраль ному приборостроению и может быть использовано в интерференционных приборах . Известны сканируюиле интерферометры Фабри-Перо (ФП), в которых сканирование происходит за счет изменения да вления между пластинами ФП Cl3. В этих устройствах для точного оп.ределения расстояния-между пластинами ФП используется достаточно сложная методика измерения фактического промежутка между пластинами ФП, которая не позволяет производить эти измерения при малых промежутках и в ИК-области спектра ввиду малого изменения показателя преломления рабочего газа и Н61ЛИЧИЯ в нем полос поглощения. Наиболее близким к предлагаемому по -технической суиности является сканирующий интерферометр Фабри-Перо, содержащий пластины с покрытиями на отражающих поверхностях и систему контроля 2 . Недостатками известного интерферо метра являются низкие точность регис рации и скорость сканирования. Он также не позволяет производить быстру и точную настройку на промежуток вбли зи нулевой разности хода и произвест ее непрерывный т.очный отсчет-. Поэтому невозможно создать сканирующий интерферометр ФП высокого качества, а именно многолуче1вой Фурье-титрометр. Целью изобретения -является повышение точности регистрации и скорости сканирования. Эта цель достигается тем, что в сканирующем интерферометре Фабри-Перо, содержащем клиновидные пластины с покрытиями на отражающих поверхностях и систему контроля, одна из пластин выполнена с расположенным на задней поверхности участком, параллельным отражающей поверхности пластины, на котором установлены на оптическом контакте светодёлительный .лемент и плоскопараллельный столбик с наружным зеркальным покрытием на его торцовой грани, изготовленные из материала пластины, причем сторона пластины, противоположная месту установки светоделительного элемента, выполнена без покрытия на половине светового диаметра светоделительного. элемента. .На чертеже представлена схема сканирующего интерферометра ФП. Интерферометр содержит пластины ФП 1 и 2, систему 3 сканирования, светоделительный кубик 4, плоскопараллель ный столбик 5 с наружным зеркальным покрытием, (контрольные) источники б и 7,приемники радиации с усилителя и блоками 8 и 9 для выхода на ЭВМ и светоделитель 10, Устройствр работает следующим обоаэомСветовые,Лотоки (контрольных) исгочников б. и 7, один из которых може иметь сплошной спектр, отражаются от снетоделителя 10, падают на светоделительный кубик 4 и делятся на два световых потока. Один из них проходи в светоделительный столбик 5, отражается в нем от торца и снова падает .на светоделительный слой кубика. Вто рой поток проходит внутрь пластины ФП 1, частично отражается от наружно го ее слоя и снова падает на светоде лительный слой кубика 4. Другая част потока входит внутрь интерферометра ФП между пластинами ФП 1 и 2. Он отражается от пластины 2 и снова вхо-. ,цит внутрь пластины 1 и далее соединяется на светоделительном кубике 4 5 ранее пришедшими световыми потоками. В результате образуются двеинтерференционные картины, одна из которых практически постоянна и откликается лишь на температурные изме нения показателей преломления используемых деталей (1, 4, 5). Вторая интерференционная картина непрерывно следит за фактическим.изменением разности хода в интерферометре ФП. При равенстве ин герференционных картин пластины ФП имеют промежуток, равный нулю. Для регистрации двухлучевых интерференционных картин служит приемный блок 8 с выходом на ЭВМ Сигнал, поступающий н.а ЭВМ, дает непрерывную информацию о том, наскол ко пластины ФП 1 и 2 раздвинуты при работе cиcтe aJ 3 сканирования. При работе рассматриваемой системы значительно повышается скорость и точность определения нулевой разности .хода по фактической разности между двумя интерферограммами регистрируе1/1ЫМИ блоками 8 и 9 одновременно. При использовании монохроматического кон трольного источника 7 разность xoi определяется непрерывно с помощью блока 8, так как нет порядков, присущих интерферометру ФП. В этом случае происходит косинусоидальная модуля- ция выходного потока, а не модуляция по закону Функции Эри. Предлагаемая система,, по сравнению с электрической емкостной системой контроля, может работать как при малой (нулевой) разности хода, так и при любом расстоянии между пластинами ФП. В результате, в предлагаемом устройстве имеются только положительные свойства двухлучевой.и многолучевой .интерференции без недостатков, присущих каждому из методов в отдельности. Тем caNWM создается прибор принципиально нового типа. Формула изобретения Сканирующий интерферометр ФабриПеро, содержащий клиновидные пластины с покрытиями на отражающих поверхностях и систему контроля,отличающийся тем, что, с целью повышения точности регистрации и скорости сканирования, одна из пластин выполнена с расположенным на задней поверхности участком, параллельным отражающей поверхности пластины, на котором установлены на оптическом контакте светоделительный элемент и плоскопараллельный столбик с наружным зеркальным покрытием на его торцовой грани, изготовленные из материала пластины, причем сторона пластины, противоположная месту-установки светоделительного элемента/ выполнена без покрытия на половине светового диаметра светоделительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Миберн Д. Обнаружение и спектрометрия слабых источников света.И., Мир, 1979, с.149-153. 2.Hicks Т., Reay N.. Sendden R. J. Phys. Elect. Scilnstr.,7, p.27, 1974.