Оптический интерферометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1640530 А я)5 8 01 2 ЕНИ К АВТО У С ТЕЛЬСТВУ к измерительиспользовано ведования неоамер образца в я лучей; 1 - расот зеркала 9 до а держателе 11 и 4. Оси пропускрещены одна ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Ленинградский государственный университет(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано винтерферометрии для исследования неоднородностей. Цель изобретения - повышение точности и чувствительностиинтерференционных измерений эа счет стабилизации интерференционной картины путем устранения влияния механических итепловых колебаний элементов интерферометра на соотношение волновых фаз интерферирующих пучков излучения. Изобретение относит ой технике и может быт нтерферометрйи для ис нородностей. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности интерференционных измерений за счет стабилизации интерференционной картины путем устранения влияния механических и тепловых колебаний элементов интерферометра,На фиг. 1 приведена схема оптического интерферометра; на фиг, 2 - .взаимная ориентация осей четвертьволновой фазосдвигаю щей пластинки и направлений электрических векторов падающих на нее пучков излучения. Разделенные пучки излучения, пройдя поляризаторы 6 и 7, оси пропускания которых скрещены одна с другой, превращаются в линейно поляризованное излучение с ортогональной ориентацией поляризацией. Совмещенные с помощью второго светоделителя 5 пучки проходят четверть- волновую фазосдвигающую пластинку 8, отражаются зеркалом 9 и повторно проходят пластинку 8. Затем излучение, прошедшее в плечо А интерферометра, проходит через поляризатор 7, формирует плечо А интерферометра и поступает через первый светоделитель 2, анализатор 10 и объектив 12 на регистратор, а излучение, прошедшее плечо В интерферометра, проходит поляризатор 6; формирует плечо В интерферометра, проходит через исследуемый образец, отражается от светоделителя 2, проходит анализатор 10 и объектив 12 и также поступает на регистратор интерференционной картины, 2 ил. Интерферометр содержит источник 1 излучения, первый светоделитель 2, форми- ос рующий два плеча интерферометра, в каж- ф дом из которых установлено по одному ( зеркалу 3 и 4, второй светоделитель 5, поляризаторы 6 и 7, четвертьволновую фааосдвигающую пластинку 8, зеркало 9, установленное под углом а к оптической оси, анализатор 10, держатель 11 образца, объектив 12 и поляризатор 13. Угол а определяется выражением аагсз и(Ь/21), где и - линейный ра плоскости распространени стояние по оптической оси образца, установленного н образца, через элементы 5 скания поляризаторов 6 и 7с другой, а ось пропускэния одного из них параллельна плоскости соответствующего зеркала,Светоделитель 2 разделяет падающий на нее параллельный пучок излучения от источника 1 на два одинаковых пучка А и В, каждый из которых, отражаясь от зеркал 3 и 4 соответственно, проходит через поляризаторы б и 7, которые скрещены друг с другом, причем ось одного из них параллельна плоскости отражения зеркал 3, 4 и превращается в линейно поляризованное излучение, т.е, плоскости поляризации пучков А и В перпендикулярны одна к другой. После того как эти пучки света по прохождении светоделителя 5 сложатся, пройдут через четвертьволновую пластинку 8, отразятся от зеркала 9, повторно пройдут через четверть- волновую пластинку 8, плоскость поляризации каждой из них повернется на 90. Оси Хд и Хв четвертьволновой пластинки 8 должны быть ориентированы под углом 45 к векторам напряженности электрического поля Ед и Ев падающих на нее пучков света А и В (фиг. 2). Таким образом, после повторного прохождения четвертьволновой пластинки 8 для луча А поляризатора б оказывается запертым и он может пройти только через поляризатор 7, Следовательно, то плечо интерферометра, которое прошел луч В через элементы 2, 3 и 5, теперь пройдет луч А (в которое преобразился луч А после его отражения от зеркала 9), Аналогично и для луча В. Таким образом, повторив пути следования друг друга, два пучка света (А и В) сложатся в один пучок после прохождения ими светоделителя 2. По прохождении этим суммарным пучком анализатора 10 в фокальной плоскости объектива 12 наблюдается интерференционная картина, Плоскость пропускания анализатора 10 составляет некоторый угол с плоскостями поляризации пучков А и В, близкий к 45, ио в каждом конкретном случае выбирается из соображений максимальной контрастности интерференционной картины, В случае, если излучение является немонохроматичным, в качестве пластинки 8 необходимо использовать составную ахроматическую двулучепреломляющую четвертьволновую фэзосдвигэющую пластинку. Если сто 1 излучения не обладает поляризационнойкогерентностью, то на пути от источника 1излучения до первого светоделителя необходимо расположить поляризатор 13, ось5 поляризации которого ориентирована подуглом в 45 к плоскости распространенияпучков света в интерферометре (плоскостьрисунка на фиг 1)На зеркало 9 лучи падают под некото 10 рым малым углом а,а )агсз 3 п(Ь/2),где- расстояние, которое необходимопройти лучу от зеркала 9 через элементы 5и 3 до исследуемого образца, расположен 15 ного на держателе 11;и - линейный размер исследуемого образца в плоскости распространения лучейсвета (в плоскости рисунка),Если амплитуда механических колеба 20 ний зеркал составляет величину 1, то амплитуда Л хаотических изменений разностихода интерферирующих пучков излучениясоставит величинуЬ= 10 К,1+2 зп а соз асов й+ зп йтаким образом, влияние дестабилизирующих факторов уменьшается в К раз. 30 Формула изобретенияОптический интерферометр, содержащий источник излучения, первый светоделитель, формирующий два плеча интерферометра, в каждом из которых уста новлено по одному зеркалу, и второй светоделитель, установленный в месте пересечения оптических осей плеч интерферометра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и чувствитель ности интерференционных измерений, онснабжен двумя поляризаторами, установленными по одному в каждом плече после зеркала, что их оси пропускания скрещены одна с другой, а ось пропускэния одного из 45 них параллельна плоскости соответствующего зеркала, четвертьволновой фаэосдвигающей пластинкой и зеркалом, установленными последовательно по ходу излучения после второго светоделителя, и 50 анализатором, установленным по ходу излучения после первого светоделителя.1640530 Составитель М,Миниехред М.Моргентал ктор Т.Зубко орректор М,Самборская изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 103 Заказ 1262 Тираж 388 Подписнбе ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5