DE8814391U1 - Reflector assembly for Michelson interferometer - Google Patents
Reflector assembly for Michelson interferometerInfo
- Publication number
- DE8814391U1 DE8814391U1 DE8814391U DE8814391U DE8814391U1 DE 8814391 U1 DE8814391 U1 DE 8814391U1 DE 8814391 U DE8814391 U DE 8814391U DE 8814391 U DE8814391 U DE 8814391U DE 8814391 U1 DE8814391 U1 DE 8814391U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reflector assembly
- reflector
- carrier
- mirror
- assembly according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/144—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/45—Interferometric spectrometry
- G01J3/453—Interferometric spectrometry by correlation of the amplitudes
- G01J3/4532—Devices of compact or symmetric construction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
48 367 &zgr;-£5 48 367 &zgr;-£5
Die Erfindung betrifft eine Reflektorbaugruppe für Michelson-Interferometer mit einem im Meßstrahlengang angeordneten Strahlteiler, der den Meßstrahlengang in zwei Teilstrahlengänge aufteilt, mit je einer parallel zum Einfallsstrahl reflektierenden ersten Spiegelanordnung in jedem Teilstrahlengang und mit mindestens einem zweiten parallel zum Einfallsstrahl reflektierenden Spiegel, der in dem von einer der ersten Spiegelanordnungen reflektierten Strahlengang angeordnet und mit dem Strahlteilor verbunden ist. The invention relates to a reflector assembly for Michelson interferometers with a beam splitter arranged in the measuring beam path, which divides the measuring beam path into two partial beam paths, with a first mirror arrangement reflecting parallel to the incident beam in each partial beam path and with at least one second mirror reflecting parallel to the incident beam, which is arranged in the beam path reflected by one of the first mirror arrangements and is connected to the beam splitter.
Derartige Reflektorbaugruppen für Michelson-Interferometer sind bekannt, z. B. aus DE 30 05 520 C2. Bei der dort offenbarten Anordnung sind der Strahlteiler und dit zweiten Spiegel in ihrem konstruktiven Aufbau voneinander getrennt.Such reflector assemblies for Michelson interferometers are known, e.g. from DE 30 05 520 C2. In the arrangement disclosed there, the beam splitter and the second mirror are structurally separate from one another.
Ferner ist in der Publikation "IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing", Vol. GE-21, Nr. 3, Seiten 345 bis 349, erschienen am 03.07.83, ein Michelson-Interfereometer beschrieben, bei welchem der Strahlteiler durch zwei miteinander verkittete Glasprismen gebildet ist, an deren Hypothenusenflachen ein Meßstrahl geteilt und wieder zusammengeführt wird, und der bzw. die zweiten Spiegel auf Kathetenflächen dieser Prismen angebracht sind.Furthermore, in the publication "IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing", Vol. GE-21, No. 3, pages 345 to 349, published on July 3, 1983, a Michelson interfereometer is described in which the beam splitter is formed by two glass prisms cemented together, on whose hypotenuse surfaces a measuring beam is divided and then recombined, and the second mirror or mirrors are attached to the cathetial surfaces of these prisms.
Bei derartigen Systemen tritt stets das Problem auf, unterschiedliche Tempeiaturverhältnisse im InterferometerWith such systems, the problem always arises of different temperature conditions in the interferometer
• · · I· · I
so weit wie möglich auszugleichen, um einen möglichst hohen Modulationsgrad zu erzielen. Bekanntlich wird der Modulationsgrad M durch die Beziehung M =■ 1M^1DC ausgedrückt, worin I» die modulierte Intensität und Ijx, die Sieichlichtintensität bedeuten. Dabei wird der theoretisch denkbare Wert M=I praktisch nicht erreicht; die praktisch erreichbaren Werte für M liegen zwischen 0,5 und 0,8. as far as possible in order to achieve the highest possible degree of modulation. As is well known, the degree of modulation M is expressed by the relationship M =■ 1 M^ 1 DC, where I» is the modulated intensity and Ij x , is the reflected light intensity. The theoretically conceivable value M=I is not reached in practice; the practically achievable values for M are between 0.5 and 0.8.
Im Interesse einer möglichst geringen Beeinträchtigung des Modulationsgrades werden Interferometer häufig thermostatisiert, d. h. in Anordnungen untergebracht, innerhalb derer eine möglichst hohe Temperaturkonstanz bei einer möglichst gleichmäßigen Temperaturverteilung angestrebt wird. Praktisch stoßen jedoch auch derartige Systeme an Grenzen, da sich die Temperaturregelung nach den Temperaturverhältnissen an bestimmten Punkten oder in bestimmten engen Teilbereichen innerhalb des Instrumentes beschränkt, wobei gewisse Temperaturunterschiede innerhalb des Instrumentes meist nicht völlig beseitigt werden Können. Andererseits ist der technische Au^-'and für die Thermostatisierung des Instrumentes nicht unerheblich, was die Kosten für die Herstellung und den Betrieb merklich erhöht.In order to minimize the impairment of the degree of modulation, interferometers are often thermostatted, i.e. they are placed in arrangements in which the highest possible temperature constancy with the most even temperature distribution is sought. In practice, however, even such systems reach their limits, since the temperature control is restricted to the temperature conditions at certain points or in certain narrow sub-areas within the instrument, whereby certain temperature differences within the instrument cannot usually be completely eliminated. On the other hand, the technical effort required for thermostatting the instrument is not insignificant, which noticeably increases the costs of production and operation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reflektorbaugruppe füi ein Michelson-Interferometer zu schaffen, bei dem die Temperaturempfindlichkeit verringert ist.The invention is based on the object of creating a reflector assembly for a Michelson interferometer in which the temperature sensitivity is reduced.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Rsflektorbaugruppe der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß ein als Strahlteiler dienender teildurchlässiger Reflektor und derAccording to the invention, this is achieved in a reflector assembly of the type mentioned above by a partially transparent reflector serving as a beam splitter and the
zweite Spiegel an einem gemeinsamen Träger angeordnet sind .second mirrors are arranged on a common carrier.
Hierdurch wird auf überraschend einfache Weise die Temperaturempfindlichkeit der Baugruppe gesenkt, weshalb auch bei Verzicht auf eine Thermostatisierung ein hohe Konstanz des Modulationsgrades erzielt wird. Es hat sich gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Reflektorbaugruppe der Modulationsgrad des Interferometers sich um weniger als 1 % pro Grad ändert, während bei bisherigen Bauweisen Änderungen von 5 % pro Grad oder noch größere Änderungen in Kauf genommen werden mußten. Trotzdem können bei der erfindungsgemäßen Bauweise durch &oacgr;&&Lgr; Wegfall der Thermostatisierung die Gestehungs- und Betriebskosten für das Interferometer niedriggehalten werden.This reduces the temperature sensitivity of the assembly in a surprisingly simple way, which is why a high degree of modulation is achieved even without thermostatting. It has been shown that with the reflector assembly according to the invention, the degree of modulation of the interferometer changes by less than 1% per degree, whereas with previous designs changes of 5% per degree or even greater changes had to be accepted. Nevertheless, with the design according to the invention , the production and operating costs for the interferometer can be kept low by omitting thermostatting.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den dem aeanspruch 1 nachgeordneten Schutzansprüchen.Further embodiments of the invention emerge from the claims subordinate to claim 1.
j__ u-i-.r:!_] r»_^_i _sjt &igr; _i j _i »» i_j__ u-i-.r:!_] r»_^_i _sjt &igr; _i j _i »» i_
zeigenshow
Fig. 1 ein Michelson-Doppelpendel-Interferometer in systematischer Darstellung undFig. 1 a Michelson double pendulum interferometer in systematic representation and
Fig. 2 eine Ausführungsform des in Fig. 1 enthaltenen Reflektorsystems in vergrößerter, perspektivischer Darstellung.Fig. 2 shows an embodiment of the reflector system contained in Fig. 1 in an enlarged, perspective view.
In Fig. 1 ist ein Michelson-Doppelpendel-Interferometer dargestellt, das innerhalb eines nicht gezeigten Instrumentengehäuses oder -rahmens einen im QuerschnittIn Fig. 1, a Michelson double pendulum interferometer is shown which, within an instrument housing or frame (not shown), has a cross-sectional
rechteckigen oder quadratischen Träger L für die weiter unten näher beschriebene Reflektorbaugruppe aufweist. Innerhalb dieses Trägers ist eine Fläche 2 angeordnet, an der in weiter unten näher beschriebener Weise ein als Strahlteiler dienender halbdurchlässiger Reflektor 3 angeordnet ist. Dieser ist bei der beschriebenen Ausführungsform zum Strahlengang 4 des einfallenden Meßlichtes unter einem Winkel von 45° geneigt und teilt den Meßlichtstrahlengang in die beiden Teilstrahlengänge 5 und 6 auf.rectangular or square carrier L for the reflector assembly described in more detail below. A surface 2 is arranged within this carrier, on which a semi-transparent reflector 3 serving as a beam splitter is arranged in a manner described in more detail below. In the described embodiment, this is inclined to the beam path 4 of the incident measuring light at an angle of 45° and divides the measuring light beam path into the two partial beam paths 5 and 6.
Um eine am nicht dargestellten Gehäuse oder Rahmen des Interferometers gelagerte Achse 7 ist ein Doppelpendel 8 drehbar, das zwei rechtwinklig abstehende Pendelarme 9, 10 aufweist. Jeder dieser Pendelarme trägt eine erste den einfallenden Strahl parallel zu ihm reflektierende Spiegelanordnung, die im beschriebenen AusfUhrungsbeispiel als ein Dachkantreflektor mit rechwinklig längs einer Dachkante aneinanderstoßenden Reflektorelementen 11a, 11b bzw. 12a, 12b ausgebildet ist. Dabei empfängt dasA double pendulum 8 is rotatable about an axis 7 mounted on the housing or frame of the interferometer (not shown). The double pendulum 8 has two pendulum arms 9, 10 that protrude at right angles. Each of these pendulum arms carries a first mirror arrangement that reflects the incident beam parallel to it, which in the described embodiment is designed as a roof edge reflector with reflector elements 11a, 11b or 12a, 12b that abut one another at right angles along a roof edge. The
den Teilstrahlengang 5 bzw. 6 des Meßlichtes und reflektiert ihn zum Reflektorelement 11b bzw. 12b, von wo aus der Teilstrahlengang 5 bzw. 6 als seitlich versetzter Strahlengang 5' bzw. 6' parallel zum einfallenden Strahlengang austritt und senkrecht jeweils auf einen zweiten, den einfallenden Strahl parallel zu ihm reflektierenden Spiegel 13 bzw, 14 trifft. Die beiden zweiten Spiegel 13, 14 sind auf dem Träger I angeordnet, wie weiter unten noch näher ausgeführt wird.the partial beam path 5 or 6 of the measuring light and reflects it to the reflector element 11b or 12b, from where the partial beam path 5 or 6 emerges as a laterally offset beam path 5' or 6' parallel to the incident beam path and strikes a second mirror 13 or 14, respectively, which reflects the incident beam parallel to it. The two second mirrors 13, 14 are arranged on the carrier I, as will be explained in more detail below.
Die den Strahl parallel zu ihm ref] ktierenden Spiegel 13, 14 werfen die auf sie auftreffenden Strahlen der Strahlengänge 5' bzw. 6' in sich zurück zu den Dachkantreflektoren 11a, 11b bzw. 12a, 12b, wo sie seitlich rückversetzt werden und längs der Strahlengänge 5 bzw. 6 der einfallenden Teilstrahlengänge 5, 6 am teildurchlässigen Reflektor 3 des Trägers sich wiederThe mirrors 13, 14 reflecting the beam parallel to it reflect the rays of the beam paths 5' and 6' that impinge on them back into themselves to the roof edge reflectors 11a, 11b and 12a, 12b, respectively, where they are laterally set back and along the beam paths 5 and 6 of the incident partial beam paths 5, 6 on the partially transparent reflector 3 of the carrier.
Sammellinse 16 zu einem Detektor 17 gelangen, der die interferometrische Auswertung bewirkt.collecting lens 16 to a detector 17, which carries out the interferometric evaluation.
Die vorbeschriebenen ersten Spiegelanordnungen, welche den einfallenden Strahl parallel zu ihm reflektieren, können anstatt als Dachkantspiegel auch als Tripelspiegel in Form einer sogenannten Kubusecke ausgebildet sein.The first mirror arrangements described above, which reflect the incident beam parallel to it, can be designed as triple mirrors in the form of a so-called cube corner instead of as roof edge mirrors.
Anhand von Fig. 2 wird nunmehr der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform des Trägers 1 für den teildurchlässigen Reflektor 3 und für die zweiten Spiegel 13 und 14 der Reflektorbaugruppe näher beschrieben.The structure of a preferred embodiment of the carrier 1 for the partially transparent reflector 3 and for the second mirrors 13 and 14 of the reflector assembly will now be described in more detail with reference to Fig. 2.
Der Träger 1 besitzt eine quadratische untere Platte 18 und eine hierzu parallele, gleich ausgebildete obere Platte 19, an denen längs zweier Seiten die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel rechtwinklig aneinanderstoßenden Seitenwände 20, 21 angesetzt sind, die über die obere Platte 19 hinausragen. Die Teile 18, 19, 20. 21 bilden zusanmen teilweise ein quader- bzw. würfelförmiges Gerüst.The carrier 1 has a square lower plate 18 and a parallel, identically designed upper plate 19, to which the side walls 20, 21 are attached along two sides, which abut one another at right angles in the described embodiment and protrude beyond the upper plate 19. The parts 18, 19, 20, 21 together partially form a cuboid or cube-shaped framework.
Der Winkel zwischen den beiden Seitenwänden 20, 21 und die gemometrische Form des durch den Träger 1 gebildeten Gerüstes hängen von der Bauweise des Interferometers ab.The angle between the two side walls 20, 21 and the geometric shape of the frame formed by the carrier 1 depend on the design of the interferometer.
So kann äer vorqenannfce Winkel auch andere Werte als 90" annehmen. The specified angle can also take on values other than 90".
Zwischen den parallelen unteren und oberen Platten 18, 19 verläuft längs der diagonalen Fläche 2 eine Diagonalwand 22. In einem kreisförmigen Ausbruch 23 derselben befindet sich der teildurchlässige Reflektor 3, während die denBetween the parallel lower and upper plates 18, 19 a diagonal wall 22 runs along the diagonal surface 2. In a circular cutout 23 of the same is located the partially transparent reflector 3, while the
Spiegel 13, 14 auf den überstehenden Teilen der Seitenwände 20, 21 montiert sind.Mirrors 13, 14 are mounted on the protruding parts of the side walls 20, 21.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Spiegel 13, 14 oberhalb des als Strahlteiler wirkenden teildurchlä'rsigen Reflektors 3 angeordnet. Sie können abor auch seitlich hierzu angeordnet sein, wie dies in Fig. 1 im Prinzip dargestellt ist.In the embodiment according to Fig. 2, the mirrors 13, 14 are arranged above the partially transparent reflector 3, which acts as a beam splitter. They can also be arranged laterally thereto, as is shown in principle in Fig. 1.
Durch die räumlich gedrängte Anordnung des als Strahlteiler wirkenden teildurchlässigen Reflektors 3 und der zweiten Spiegel 13, 14 auf dem gemeinsamen Träger 1 wird erreicht, daß diese Komponenten des Interferometers weitgehend übereinstimmende Temperaturwerte aufweisen, wodurch die Temperaturanfalligkeit des Systems erheblich verringert wird.The spatially compact arrangement of the partially transparent reflector 3 acting as a beam splitter and the second mirrors 13, 14 on the common carrier 1 ensures that these components of the interferometer have largely identical temperature values, which significantly reduces the temperature sensitivity of the system.
Zur weiteren Vr-r^ngerung von Temperaturunterschieden wird der Träger 1 zweckmääigerweise aut Aluminium hergestellt, da dieses Material eine hohe wärmeleitfähigkeit aufweist. Im Interesse einer guten Leitfähigkeit kann der aus den Wänden 18, 19, 20, 21 und 22 bestehende Träger 1 vorzugsweise einstückig ausgebildet sind, z. B. alsTo further reduce temperature differences, the carrier 1 is expediently made of aluminum, since this material has a high thermal conductivity. In the interest of good conductivity, the carrier 1 consisting of the walls 18, 19, 20, 21 and 22 can preferably be formed in one piece, e.g. as
Der als teildurchlässiger Reflektor ausgebildete Strahlteiler 3 kann vorzugsweise aus KBr, ZnS, ZnSe, CaF, Ge oder Si hergestellt sein.The beam splitter 3, designed as a partially transparent reflector, can preferably be made of KBr, ZnS, ZnSe, CaF, Ge or Si.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8814391U DE8814391U1 (en) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | Reflector assembly for Michelson interferometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8814391U DE8814391U1 (en) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | Reflector assembly for Michelson interferometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8814391U1 true DE8814391U1 (en) | 1989-04-27 |
Family
ID=6829968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8814391U Expired DE8814391U1 (en) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | Reflector assembly for Michelson interferometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8814391U1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0351132A2 (en) * | 1988-07-15 | 1990-01-17 | AT&T Corp. | Optical crossover network |
DE4005491A1 (en) * | 1990-02-21 | 1991-08-22 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | INTERFEROMETER |
DE4013399C1 (en) * | 1990-04-26 | 1991-10-10 | Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt Ev, 5300 Bonn, De | |
US5148235A (en) * | 1990-02-21 | 1992-09-15 | Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt | Michelson interferometer for producing optical path differences by rotating corner cube retroreflectors |
US7280217B2 (en) | 2002-03-20 | 2007-10-09 | Noveltech Solutions Ltd. | Interferometer utilizing a rotating rigid structure |
-
1988
- 1988-11-17 DE DE8814391U patent/DE8814391U1/en not_active Expired
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0351132A2 (en) * | 1988-07-15 | 1990-01-17 | AT&T Corp. | Optical crossover network |
EP0351132A3 (en) * | 1988-07-15 | 1992-03-04 | AT&T Corp. | Optical crossover network |
DE4005491A1 (en) * | 1990-02-21 | 1991-08-22 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | INTERFEROMETER |
US5148235A (en) * | 1990-02-21 | 1992-09-15 | Deutsche Forschungsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt | Michelson interferometer for producing optical path differences by rotating corner cube retroreflectors |
DE4013399C1 (en) * | 1990-04-26 | 1991-10-10 | Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt Ev, 5300 Bonn, De | |
US7280217B2 (en) | 2002-03-20 | 2007-10-09 | Noveltech Solutions Ltd. | Interferometer utilizing a rotating rigid structure |
DE10392396B4 (en) * | 2002-03-20 | 2008-10-30 | Noveltech Solutions Ltd | interferometer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0369054B1 (en) | Arrangement of reflectors for a michelson interferometer | |
DE69333054T2 (en) | Accurate wavelength calibration of a spectrometer | |
EP0456652B1 (en) | Optical colour-splitter arrangement | |
DE3231265C2 (en) | Beam splitter | |
EP0146768B1 (en) | Interferometer | |
DE19539004C2 (en) | Spectrum measuring device eliminating polarization dependence | |
EP0137099B1 (en) | Measuring apparatus | |
DE2146310A1 (en) | Interferometer and process for its manufacture | |
DE1572713B2 (en) | LASER INTERFEROMETER | |
DE3942385A1 (en) | DISPLACEMENT MEASURING DEVICE OF THE INTERFERENCE GRID TYPE | |
DE19522263C2 (en) | Reference interferometer (RI) with variable wavelength | |
DE2119486B2 (en) | ELECTRO-OPTICAL POSITION CORRECTION ARRANGEMENT FOR AN OPTICAL MEASURING SYSTEM | |
DE1951003A1 (en) | Interferometer, especially for interference spectrometry | |
DE2539183C2 (en) | Optical measuring instrument | |
EP0075107B1 (en) | Optical isolator | |
DE3614639C2 (en) | ||
DE4041584A1 (en) | INTERFERENTIAL MEASURING DEVICE FOR AT LEAST ONE MEASURING DIRECTION | |
DE69525956T2 (en) | Interferometer | |
DE69118343T2 (en) | Device for optically measuring the height of a surface | |
DE68922135T2 (en) | Laser interferometer with optical feedback isolation. | |
DE8814391U1 (en) | Reflector assembly for Michelson interferometer | |
DE2906015A1 (en) | INTERFEROMETER | |
DE69424496T2 (en) | Optical current transformer | |
DE3431040A1 (en) | Interferometer | |
DE4138679C1 (en) |