Střižný interferometr - Shearing interferometer - Wikipedia

Princip střižného interferometru.

The střižný interferometr je velmi jednoduchý způsob pozorování rušení a tento jev použít k otestování kolimace světelných paprsků, zejména z laser zdroje, které mají koherenční délka což je obvykle výrazně delší než tloušťka smykové desky (viz obrázek), aby byla splněna základní podmínka interference.

Funkce

Zkušební zařízení se skládá z vysoce kvalitního optického skla, jako je N-BK7, s extrémně plochými optickými povrchy, které jsou obvykle navzájem v mírném úhlu. Při dopadu rovinné vlny pod úhlem 45 °, který poskytuje maximální citlivost, se odrazí dvakrát. Tyto dva odrazy jsou bočně odděleny kvůli konečné tloušťce desky a klínem. Toto oddělení se označuje jako stříhat a pojmenoval nástroj. Nůžky mohou také vyrábět rošty viz Externí odkazy níže.

Někdy se používají střižné desky s paralelním okrajem, ale interpretace interferenčních okrajů klínových desek je relativně snadná a přímá. Klínové smykové desky vytvářejí odstupňovaný rozdíl cest mezi odrazy přední a zadní plochy; v důsledku toho vytváří paralelní paprsek světla v rámci překrytí lineární proužkový vzor.

U incidentu s rovným vlnovým čárem překrytí dvou odražených paprsků ukazuje interferenční proužky s roztečí ${ displaystyle d_ {f} = { frac { lambda} {2n theta}}}$, kde ${ displaystyle d_ {f}}$ je vzdálenost kolmá ke smyku, ${ displaystyle lambda}$ je vlnová délka paprsku, n the index lomu, a ${ displaystyle theta}$ úhel klínu. Tato rovnice zjednodušuje, že vzdálenost od klínové smykové desky k rovině pozorování je malá vzhledem k poloměru zakřivení vlnoplochy v rovině pozorování. Třásně jsou rovnoměrně rozmístěny a budou přesně kolmé k orientaci klínu a rovnoběžné s obvykle přítomným kurzorem drátu zarovnaným podél osy paprsku ve smykovém interferometru. Orientace proužků se mění, pokud paprsek není dokonale kolimovaný. V případě nekolimovaného paprsku dopadajícího na zaklíněnou střižnou desku se rozdíl dráhy mezi dvěma odraženými vlnovými čely zvyšuje nebo snižuje od případu dokonalé kolimace v závislosti na znaménku zakřivení. Vzor se poté otočí a poloměr zakřivení paprskového čela ${ displaystyle R}$ lze vypočítat: ${ displaystyle R = - { frac {s cdot d_ {f}} { lambda tan gamma}}}$, s ${ displaystyle s}$ smyková vzdálenost, ${ displaystyle d_ {f}}$ okrajová vzdálenost, ${ displaystyle lambda}$ vlnová délka a ${ displaystyle gamma}$ úhlová odchylka vyrovnání okrajů od dokonalé kolimace. Pokud se místo toho použije mezera kolmá na třásně, stane se tato rovnice ${ displaystyle R = - { frac {s cdot k_ {f}} { lambda sin gamma}}}$, kde ${ displaystyle k_ {f}}$ je rozteč okrajů kolmá k okrajům. ^[1]

Boční pohled na smykovou desku a výsledný interferenční obrazec, viditelný na obrazovce. Aby se minimalizovaly odrazy duchů, smyková deska je obecně ponechána holá, bez jakéhokoli zrcadlového povlaku.

Viz také

• Seznam typů interferometrů
• Interferometr stříhání vzduchem klínem
• Spektrální fázová interferometrie pro přímou rekonstrukci elektrického pole, typ spektrální smykové interferometrie, která je koncepčně podobná té v tomto článku, kromě toho, že stříhání se provádí ve frekvenční doméně místo laterálně.

Reference

externí odkazy

• University of Erlangen - Optical Design and Microptics