Двухлучевой интерферометр сдвига
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 09 111.1966 (№ 1060443/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14.1Х.1967. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 27.XI.1967
Кл. 42h, 34/11
МПК G 02d
УДК 535.411(088.8) Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
А. А. Забелин
Заявитель
ДВУХЛУЧЕВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР СДВИГА
Известный иптерферометр сдвига имеет значительные аберрации вследствие больших углов 45 j падения световых пучков на полупрозрачные пластины. Для уменьшения аберраций, возникающих при сдвигах волновых фронтов, необходимы специальные оптические устройства. Кроме того, известный интерферометр позволяет, производить сдвиг волновых фронтов только в одном, горизонтальном направлении, а интерференционные полосы могут устанавливаться только горизонтально. При настройке на бесконечно широкую полосу в этом интерферометре нельзя получить требуемую разность фаз и, следовательно, нет возможности использовать наиболее чувствительный метод интерференционного контраста.
Предложенный интерферометр отличается тем, что разделительные пластины и плоские зеркала расположены под углом 10 — 15 к направлению падающего светового пучка, а одна из разделительных пластин совместно с плоским зеркалом установлена в жесткую оправу и может поворачиваться относительно оси светового пучка и оси, перпендикулярной плоскости распространения светового пучка.
Это отличие позволяет упростить конструкцию прибора, уменьшить аберрации, получить сдвиг волновых поверхностей в любом направлении и любой величины, а также независимо от величины и направления сдвига получить интер ференционные полосы любой ширины и направления.
На чертеже изображена схема предлагае5 мого интерферометра.
Принцип действия предложенного интерферометра заключается в том, что волновая поверхность, деформированная какой-либо неоднородностью, проходя интерферометр, разт0 деляется на две волновые поверхности. Разделенные волновые поверхности сдвигаются одна по отношению к другой, и по виду интерференционной картины определяется деформация первоначального волнового фрон15 та. Интерферснционная картина, наблюдаемая при этом, характеризует не разность хода, возникшую при прохождении неоднородности, а ее изменение, т. е. градиент.
Чувствительность прибора зависит от вели20 чины и направления сдвига.
Оптическая схема интерферометра построена в соответствии с общим принципом геометрического построения интерференционных схем на эллипсе с очень малым эксцентриси25 тетом и положением полюса в бесконечности, 1то соответствует параллельному расположению элементов интерферометра. Эллиптическая схема с малым эксцентриситетом позволяет уменьшить углы падения световых пуч30 ков на полупрозрачные пластины до 10 — 15
202550 и тем самым свести до минимума влияние волновых аберраций, возникающих при использовании наклонных стеклянных пластинок в сходящихся пучках.
Световой поток от источника при помощи конденсорной системы проектируется на щель
1. установленную в центре кривизны сферического зеркала 2 или в фокусе объектива коллиматора. Световой пучок, пройдя через щель, попадает на вспомогательную полупрозрачну о пластинку 8 и, отразившись от нее, падает на сферическое зеркало 2 (или объектив коллиматора) . Пройдя дважды поле исследуемых неоднородностей, свет направляется на полупрозрачную пластинку 8, проходит через нее и попадает на первую разделительную пластинку 4 интерферометра. Отраженная от этой пластинки часть светового пучка падает на зеркало 5. Отразившись от зеркала 5 я пройдя клиновый компенсатор 6, сходящийся световой пучок дает изображение светящейся щели в плоскости разде чительной пластины 7.
Часть света, прошедшая пластинку 4 и плоскопараллельную пластинку 8, компенсирующую толщину стекла клинового компенсатора, попадает на зеркало 9, отразившись от которого, световой пучок проектирует изображение щели в плоскости разделительной пластинки 7 таким образом, что изображения источни ка света, образова нные световыми пучками, прошедшими обе ветви интерферометра, полностью со впадают.
Световые пучки, прошедшие пластинку 7 и отраженные от нее, налагаются друг на друга и интерферируют, выходя по обе стороны пластинки 7. Интерферирующие пучки попадают в приемную часть.
Если пластинку 7 повернуть относительно изображения источника света в любом направлении, то один из световых пучков (отраженный) отклонится в этом же направлении на двойной угол и тем самым будет произведен сдвиг одной волновой поверхности по отношению к,другой. Для образования в поле зрения интерференционных полос выходящие световые пучки должны быть смещены без изменения их направления. Такое смещение можно получить, вращая жестко соединенную пару зеркало 9 — пластинка 4. Так как эта
5 пара представляет собой плоскопараллельную пластинку, то ее вращение относительно любой оси не вызовет изменения направления лучей и, следовательно, не окажет никакого влияния па величину и направление сдвига, 10 установленного ранее. Варьируя величину и направление смещения, можно устанавливать в поле зрения интерференционные полосы любой ширины и любого направления.
Установка горизонтальных интерференци15 онных полос производится вращением вышеуказанной пары вокруг оси светового пучка, а вертикальных — вращением этой же пары в плоскости распространения световых пучков. Возникающая при этом разность хода
20 устраняется поступательным перемещением зеркала 5.
Предмет изобретения
25 Двухлучевой интерферометр сдвига, содержащий два плоских зеркала и две плоскопараллельные разделительные пластинки, одна из которых расположена на входе светового пучка, а другая — в точке сходимости свето30 вых пучков, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения аберрации, получения сдвига волновых поверхностей в любом направлении и любой величины без изменений положения самого интерферометра
35 и получения интерференционных полос любой ширины и направления, разделительные пластинки и плоские зеркала расположены под углом 10 — 15 к направлению падающего светового пучка, а разделительная пластинка, 40 расположенная на входе светового пучка, жестко соединена с плоским зеркалом, расположенным на пути проходящего светового пучка, и может поворачиваться относительно оси светового пучка и относительно оси, пер45 пендикулярной плоскости распространения светового пучка.
Исследуепа у неоднородность
Составитель И, И. Небосклонова
Редактор Н. О. Громов Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Е. Ф. Полионова и С. Ф. Гоптаренко
Заказ 3616/7 Тираж 535 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
