Двухканальный интерферометр жамена

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК(5 Ц 5 6 01,/ 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ а- з ние относит может быть ормации вчерез оптиче костности, п угловых смизике, прибо других обла ся к измерительиспользовано дляолнового фронта, ские системы, изрямолинейности,ещений светового ростроении, станстях науки и техИзобрете ной технике и контроля деф прошедшего мерения плос поперечных и потока в геоф костроении и ники,(57) Использование: для контроля деформции волнового фронта, прошедшего череоптические системы, измерения плоскстности, прямолинейности, поперечных Известны двухканальные интерферометры, выполненные по схеме Жамена, имеющие два световых канала, а измерение различных параметров осуществляют путем измерения на выходе смещения интерференционных полос, возникающего в резульгате изменения разности хода лучей в аналах интерферометра.Ввиду симметричного распространения :ветовых лучей в каналах интерферометра.,Ы 1728675 А 1 угловых смещении светового потока в геофизике, в приборостроении, станкостроении и других областях науки и техники. Сущность изобретения: выполнение в устройстве двух плоских поверхностей входа и выхода лучей непараллельными и размещение этой призмы вершиной к соседнему оптическому каналу, если острый угол, образованный двумя плоскопараллельными пластинками интерферометра, расположен со стороны .выхода интерферометра, или размещение ее основанием к соседнему оптическому каналу, если острый угол, образованный двумя плоскопараллельными пластинками интерферометра, расположен со стороны входа интерферометра. 1 табл 2 ил их использование ограничено из-за малои чувствительности.Для проведения измерений, требующих большой чувствительности прибора, создают небольшую асимметрию оптических ка- Оф налов. Однако значительное увеличение 0 асимметрии одновременно с повышением чувствительности приводит к сужению ин терференционных полос, в связи с чем заме тить сдвиг полос становится трудным, резко ухудшаются условия наблюдения. Вследствие этого ограничивается чувствительность интерферометров при измерении угловых и поперечных смещений светового потока,Наиболее близким к предлагаемому является двухканальный интерферометр Жамена, содержащий две плоскопараллельные пластины, одна сторона каждой из которых покрыта отражающим слоем, а так же клин, размещенный в одном из каналов интерферометра между плоскопараллельными пластинами. Оптический клин, размещенный в одном из каналов интерферометра, придает возможность изменения оптической разности хода лучей.Оптическая разность Ьхода лучей в каналах интерферометра Жамена зависит от угла падениясветового потокаЛ =р зи , (1)где Ь - толщина пластины;р- угол между пластинами.Смещение интерференционных полос происходит при изменении угла падениясветового потока на плоскопараллельную пластину.При увеличении угла у в интерферометре, содержащем клин, происходит незначительное расширение интерференционных полос, что улучшает условия наблюдения, Однако существенного увеличения чувствительности прибора при этом достигнуть не удается.Существенным недостатком известного интерферометра является низкая чувствительность и наличие зоны нечувствительности (при р = О) интерферометра при измерении угловых и поперечных смещений светового потока, что вызвано отсутствием в каналах интерферометра искажения или отклонения волнового фронта относительноо рекомбинирующей плоскости.Целью изобретения является повышение чувствительности интерферометра при измерении угловых и поперечных смещений светового потока.Указанная цель достигается тем, что в двухканальном интерферометра Жамена, содержащем две плоскопараллельные пластины, одна сторона каждой из которых покрыта отражающим слоем, а также клин, размещенный в одном из каналов интерферометра между плоскопараллельными пластинами, плоскопараллельные пластины установлены под острым углом р одна к другой, а клин установлен вершиной к соседнему оптическому каналу, если острый угол р расположен со стороны выхода интерферометра, или установлен основанием к соседнему оптическому каналу, если угол р расположен со стороны входа.Размещение клина в одном из каналов интерферометра Жамена либо вершиной, либо основанием к соседнему каналу в зависимости от расположения острого угла между плоскопараллельными пластинами относительно выхода приводит к угловому отклонению светового луча, т, е, к отклонению волнового фронта светового потока, что в свою очередь приводит в каналах ин 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 терферометра к различным значениям углападения световых лучей на вторую плоскопараллельную пластину, Все это приводитне только к более значительному(по сравнению с известным интерферометром)уширению интерференционных полос, вызванному наличием не только поперечного,но и углового смещения волнового фронтаотносительно рекомбинирующей плоскости, но и к большему изменению разностихода лучей в каналах интерферометра, чтоявляется причиной повышения чувствительности,На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 - возможныеварианты включения клина в оптический канал интерферометра (на фиг. 1 и 2 не показаны источники когерентного излучения ирегистраторы интерференционных картин).Предлагаемое устройство содержитплоскопараллельные пластины 1 и 2 с толщиной й или клин 3.Ход лучей в предлагаемом устройствепоказан стрелками.Предлагаемое устройство работает следующим образом.На плоскопараллельную пластину 1 падает под угломпучок когерентного излучения, Часть светового пучка отражается отпередней грани пластины 1, а другая часть,преломившись, от задней грани. На путиодного пучка, отраженного от пластины 1,установлена отклоняющая система 3, выполненная в виде клина, которая вызываетпоперечное и угловое отклонение световогопотока, а вместе с ним и отклонение волнового фронта относительно плоскости рекомбинации,Каждый пучок, попадая на вторую пластину 2 (по сравнению с прототипом подразными углами падения), опять раздвоится, и из второй пластины 2 выйдут уже четыре пучка, но так, что только два из нихналожатся один на другой, интерферируямежду собой и образуя поле интерференции.Пучки, не формирующие поле интерференции на фиг, 1, изображены пунктиром.Интерференционные полосы наблюдаютсяна экране или регистрируются регистратором (не показаны), Два пучка между пластинами 1 и 2 образуют два световых каналаинтерферометра.Именно поворот волнового фронта светового пучка, проходящего сквозь клин 3,приводит к уширению интерференционныхполос и при больших углах у между пластинами 1 и 2, что улучшает условие их наблюдения.В свою очередь увеличение угла у в соответствии с выражением (1), повышает чувствительность интерферометра.Но основное повышение чувствительности происходит из-за наличия в каналах 5 интерферометра разности углов падения лучей на пластину 2. Это обстоятельство дает предлагаемому объекту также сохранение повышенной чувствительности и прй угле у= О. 10Поэтому, чем больше величина углового отклонения светового потока, вызванное его прохождением сквозь клин З,.тем больше чувствительность предлагаемого устройства, 15Кроме того, предлагаемый интерферометр обеспечивает возможность измерения не только угловых смещений луча, но и параллельно-поперечного смещения светово- го потока. Возможность измерения 20 поперечного смещения светового потока обусловлена наличием в нем искажений волнового фронта, тем самым контролируются деформации волнового фронта, Нельзя получить строго плоский волновой фронт 25 монохроматического излучения.Расчет чувствительности предлагаемого устройства затруднен, поэтому оценка повышения чувствительности проводилась качественно. Проведенные эксперименты 30 показали повышение чувствительности по сравнению с известным устройством не менее чем в 2 раза, Результаты экспериментов приведены в таблице.В таблице приведены: р - величина 35 угла в градусах между плоскопараллельными пластинами 1 и 2 интерферометра; Ь-. величина углового смещения светового потока в минутах, вызывающее смещение интерференционной картины на одну полосу; 40 Ь - величина поперечного смещения светового потока в миллиметрах, вызывающее смещение интерференционной картины на одну полосу; в графе 1 - значения, характеризующие чувствительность известного устройства; в графе 2 - значения, характеризующие чувствительность предлагаемого интерферометра. Расстояние между двумя плоскими поверхностями входа и выхода пучка в клине 3 составляет 20 мм, а угловое отклонение светового пучка, вызванное его прохождением сквозь клин 3, составляет 17, Как показали эксперименты, высокая чувствительность и хорошее визуальное наблюдение интерференционных полос обеспечивается при угловом отклонении светового потока от 10 до 20.Таким образом, предлагаемый интерферометр выгодно отличается от известного тем, что размещение клина в одном из каналов интерферометра Жамена либо вершиной, либо основанием к соседнему каналу в зависимости от расположения осевого угла между плоскопараллельными пластинами относительно выхода приводит к увеличению чувствительности. Формула изобретения Двухканальный интерферометр Жамена, содержащий две плоскопараллельные пластины, одна сторона каждой из которых покрыта отражающим слоем, а также клин, размещенный в одном из каналов интерферометра между плоскопараллельными пластинами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, плоскопараллельные пластины установлены под острым углом р одна к другой, а клин установлен вершиной к соседнему оптическому каналу, если острый угол р расположен со стороны выхода интерферометра, или установлен основанием к соседнему оптическому каналу, если угол р расположен со стороны входа интерферометра.1728675 г ректор Н.Ко Редактор В,Б ВНК тиям при ГКНТ С СуД ательски, ул.Га на, 101 Омби СТВ з 1399ВНИИПИ Составитель Т.МоскалеТехред М,Моргентал Тираж Подл ис венного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5