Интерферометр сдвига - Википедия - Shearing interferometer

Принцип интерферометра сдвига.

В интерферометр сдвига это чрезвычайно простой способ наблюдать вмешательство и использовать это явление для проверки коллимация световых лучей, особенно от лазер источники, которые имеют длина когерентности которая обычно значительно превышает толщину срезаемой пластины (см. графики), так что выполняется основное условие натяга.

Функция

Устройство для тестирования состоит из высококачественного оптического стекла, такого как N-BK7, с чрезвычайно плоскими оптическими поверхностями, которые обычно расположены под небольшим углом друг к другу. Когда плоская волна падает под углом 45 °, что дает максимальную чувствительность, она отражается два раза. Два отражения разделены по бокам из-за конечной толщины пластины и клина. Это разделение называется срезать и дал инструменту свое имя. Сдвиг также может производиться решетки, видеть Внешняя ссылка ниже.

Иногда используются срезные пластины с параллельными сторонами, но интерпретация интерференционных полос клиновидных пластин относительно проста и понятна. Клиновидные срезные пластины создают градиентную разницу в траектории между отражениями от передней и задней поверхностей; как следствие, параллельный луч света создает линейный рисунок полос внутри перекрытия.

При падении плоского волнового фронта перекрытие двух отраженных лучей показывает интерференционные полосы с интервалом ${ displaystyle d_ {f} = { frac { lambda} {2n theta}}}$, куда ${ displaystyle d_ {f}}$ расстояние, перпендикулярное сдвигу, ${ displaystyle lambda}$ это длина волны луча, п то показатель преломления, и ${ displaystyle theta}$ угол клина. Это уравнение упрощает то, что расстояние от клиновидной пластины сдвига до плоскости наблюдения мало по сравнению с радиусом кривизны волнового фронта в плоскости наблюдения. Полосы расположены на одинаковом расстоянии и будут точно перпендикулярны ориентации клина и параллельны обычно присутствующему проводному курсору, выровненному вдоль оси луча в интерферометре сдвига. Ориентация полос меняется, когда луч не идеально сколлимирован. В случае падения неколлимированного пучка на клиновидную пластину сдвига разность хода между двумя отраженными волновыми фронтами увеличивается или уменьшается по сравнению со случаем идеальной коллимации в зависимости от знака кривизны. Затем шаблон поворачивается, и радиус кривизны волнового фронта луча ${ displaystyle R}$ можно рассчитать: ${ displaystyle R = - { frac {s cdot d_ {f}} { lambda tan gamma}}}$, с ${ displaystyle s}$ расстояние сдвига, ${ displaystyle d_ {f}}$ крайнее расстояние, ${ displaystyle lambda}$ длина волны и ${ displaystyle gamma}$ угловое отклонение совмещения полос от идеальной коллимации. Если вместо этого используется интервал, нормальный к полосам, это уравнение принимает вид ${ Displaystyle R = - { гидроразрыва {s cdot k_ {f}} { lambda sin gamma}}}$, куда ${ displaystyle k_ {f}}$ расстояние между бахромой перпендикулярно краям. ^[1]

Вид сбоку срезаемой пластины и полученная интерференционная картина на экране. Чтобы свести к минимуму паразитные отражения, срезную пластину обычно оставляют обнаженной, без какого-либо зеркального покрытия.

Смотрите также

• Список типов интерферометров
• Воздушно-клиновой интерферометр сдвига
• Спектральная фазовая интерферометрия для прямой реконструкции электрического поля, тип спектральной интерферометрии сдвига, который по концепции аналогичен описанному в настоящей статье, за исключением того, что сдвиг выполняется в частотной области, а не в поперечном направлении.

Рекомендации

внешняя ссылка

• Университет Эрлангена - оптический дизайн и микроптика