Широкопольный сканирующий интерферометр

по делам нзобретеннй н аткрмтийДата опубликования описания 17.11.82(54) ШИРОКОПОЛЬНЫЙ СКАНИРУЮШИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР Изобретение относится к техническойфизике, а именно к интерференционнымспектральным приборам, и может быть использовано в качестве основы для Фурьеспектрометра, предназначенного для исследования широкого класса спектров слабых 5источников в видимой и инфракрасной областях.Известен широкополосный сканирующийинтерферометр, содержащий светоделитель,концевые зеркала и компенсирующий элемент. При этом последний выполнен в видепары клиньев, ориентированных в противоположные сгороны. Один из клиньев является подвижными,Однако необходимость синхронного смещения в процессе сканирования двух элементов схемы - компенсирующего клинаи концевого зеркала - в различных направлениях и с разными линейными скоростямисущественно затрудняет практическую реализацию широкопольных сканирующих интерферометров, построенных на схемах такого рода.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является широкопольный сканирующий интерферометр, содержащий светоделитель, оптически связанные с ним зеркала и подвижный компенсирующий элемент. В нем компенсирующий элемент выполнен в виде подвижного клина, задняя грань которого одновременно является концевым зеркалом интерферометра 21.Недостатком этого интерферо метра является малая величина разрешающей способности и сложность конструкции. Малая величина разрешающей способности связана с тем, что перемещение клина на значительное расстояние вносит лишь небольшую разность хода между интерферирующими пучками.Цель изобретения - увеличение разрешающей способности интерферометра при одновременном упрощении его конструкции.Указанная цель достигается тем, что в широкопольном сканирующем интерферометре, содержащем светоделитель, оптически связанные с ним зеркала и подвижный компенсирующий элемент, подвижный компенсирующий элемент выполнен в виде пары одинаковых клиньев с одной отражающей гранью, ориентированных вершинами в про 972253вым пучком в направлении выхода интерферометра.В начальный момент времени длина хода лучей в воздухе и стекле для обоих плеч одинакова и разность хода равна нулю. При смещении пары клиньев в направлении, показанном на фиг. 1 стрелкой, вносится разность хода между интерферирующими лучами за счет увеличения длины пути в воздухе во втором (верхнем на фиг. 1) пучке при одновременном уменьшении длины первого (нижнего) плеча. Приэтом в верхнем плече увеличивается и толщина слоя стекла, проходимого лучами. В нижнем плече она соответственно уменьшается таким образом, что состояние компенсации изменении разности хода по полю 40 45 50 тивоположные стороны и оклеенных другс другом по плоскости отражающих граней,установлен между зеркалами и оптическисвязан с ними,На чертеже представлена оптическаясхема широкопольного сканирующего интерферометра.Все оптические элементы лежат в однойплоскости, На входе интерференционногоустройства расположен светоделитель 1,состоящий из двух плоскопараллельных пластин равной толщины, На одной из двух внутренних плоскостей нанесено светоделительное покрытие. Плоскопараллельная пластина без покрытия служит для компенсациидлины хода в стекле пучков лучей верхнегоканала. Плоские зеркала 2 - 4 удалены от 15светоделителя таким образом, что длинахода пучков в воздухе от светоделителядо клиньев 5 и 6 одинакова для обоихканалов.Между зеркалами 3 и 4 установлена пара одинаковых клиньев, ориентированныхвершинами в противоположные стороны,Внутренние, обращенные друг к другуграни клиньев алюминировайы, а затемсклеены таким образом, что главные сечения клиньев параллельны. 25Интерферометр работает следующим образом.Параллельный пучок лучей разделяетсясветоделителем 1 на два. Отразившийся отсветоделителя пучок отражается затем отзеркал 2 и 3 и падает на клин, задняя алю/минированная грань АА которого перпендикулярна преломленному в клине световому пучку, поэтому, отразившись от грани АА, пучок возвращается к светоделителю в автоколлимации. 35Второй пучок, прошедший светоделитель1 насквозь, отразившись от зеркала 4 изадней грани клина 6, интерферирует с пер для наклонных пучков лучей непрерывно поддерживается в процессе сканирования, так как мнимые изображения плоскости АА в обоих плечах совпадают между собой при любом значении разности хода.Поскольку в данном устройстве оба концевых отражателя участвуют в сканировании по разности хода, то реализуемая разрешающая способность в два раза больше при одном и том же смешении подвижного элемента, чем в известном интерферометре,Кроме того, ошибки направляющих механизма сканирования, вызывающие заклоны общей для двух плеч зеркальной гра/ни АА, полностью компенсируются, поскольку одинаково сказываются на ориентации интерферирующих волновых фронтов.Таки.ч образом, в двухлучевом широкопольном сканирующем интерферометре удваивается величина разрешающей способности при заданном перемещении механизма сканирования, а ошибки последнего не влияют на контраст интерференционной картины на выходе сканирующего интерферометра и, следовательно, не уменьшают величину сигнала.Это позволяет построить на основе предлагаемого интерферометра бортовой сверхсветосильный фурье-спектрометр, обладающий полем зрения в 20 - 40 при разрешающей способности порядка 10 з - 104 в видимой, ближней и средней ИК-областях.формула изобретенияШирокопольный сканирующий интерферометр, содержащий светоделитель, оптически связанные с ним зеркала и подвижный компенсирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности при одновременном упрощении конструкции, подвижный компенсирующий элемент установлен между зеркалами, оптически связан с ними и выполнен.в виде пары одинаковых клиньев с одной отражающей гранью, ориентированных вершинами в противоположные стороны и соединенных друг с другом по плоскости отражающих граней.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Мерц Л. Интегральные преобразования в оптике. 1969, Мир, с. 42,2. Кщ,. а 1 а. А ес сощрепза 1 ед Мс 1 еюп зрес 1 гогпеегв -- Арр.ОрЬ, ч. 11 Мо 3, 972, р. 507.А. Качес едактор Н. Кешеляаказ 7880/ 28ВНИИПпо113035, МФилиал ППП Составите Техред И. В Тираж 887 Государственно елам изобретени сква, Ж - 35, Р Патент, г. УжКорректор А. фереПодписноеета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная, 4 го ком итй и отаушскаягород, у