190712. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és lézerinterferométer megadott útszakaszon optikai úthossz mérésére
1 190 712 2 romos jelek között fáziskülönbséget mérni és ennek alapján az optikai úthossz gradienseit az interferáló nyalábok keresztmetszetében megállapítani. Ez lehetőséget nyújt a vizsgálandó tárgy mezejében a fizikai értékek inhomogenitásának felismerésére. Lehetséges legalább egy elektromos jel fázisértékét megadni, amely az optikai úthossz legalább egy értékének felel meg, a megadott szakasz optikai úthosszát megváltoztatni és amennyiben az interferenciakép legalább egy pontjában elektromos jel fázisa eléri a megadott fázisértéket, az útszakasz optikai úthossz változásának értékét regisztrálni és ennek alapján az interferáló nyalábok keresztmetszetének a vonatkozó pontjában a megadott szakasz keresett optikai úthosszát olymódon megállapítani, hogy az optikai úthossz ismert értékéből az optikai úthossz változásának regisztrált értékét levonjuk. Ez a fény optikai úthosszának mérését érzékenyebbé és pontosabbá teszi, valamint biztosítja a megadott szakasz optikai úthosszának, valamint optikai úthosszái jellemezhető fizikai értékek és folyamatok automatikus szabályozását és állandó szinten tartását. Célszerű ismert hullámhosszúságú koherens fénynyalábot előállítani és a vonatkozó elektromos jelek fázisait megmérni, ezután a koherens fény hullámhosszát is egy ismert értékkel legalább egyszer megváltoztatni és a vonatkozó elektromos jelek fázisait ismét megmérni, ezután a különböző ismert fényhullámhosszaknál megmért fázisértékek viszonyáról az optikai úthosszra következtetni. Ez lehetővé teszi az egymást követő mérések sora alapján a megadott szakasz egész számú optikai úthosszát és ennek törtrészét megállapítani. A koherens fénynyaláb előállításánál lehetséges legalább két különböző ismert hullámhosszúságú fényt előállítani, minden ismert hullámhosszúságú interferált fény külön fotoelektromos átalakításnak alávetni és a vonatkozó elektromos jelek fázisait megmérni és ezután a különböző ismert hullámhossznál mért fázisértékek viszonyáról az optikai úthosszra következtetni. Ezáltal lehetővé válik a vonatkozó időpontokban a változó optikai úthossz egész számát vagy törtrészét megállapítani. A feladatot azzal is megoldhatjuk, hogy lézerrel ellátott lézerinterferométer legalább két, a fénysugár irányába egymás mögé elrendezett útszakaszt meghatározó, az interferáló fénynyalábokat formáló és egyesítő visszaverő elemet, a kapott interferenciakép számára fotoregisztráló készüléket tartalmaz és a találmány szerint két kollineáris, független polarizációval rendelkező fénykomponens elkülönítésére szolgáló elkülönítő berendezéssel és az egyik komponens fényfrekvenciáját a másikéhoz viszonyítva eltoló berendezéssel ellátjuk, amely berendezések a lézer- és a visszaverő elemek közé vannak elrendezve, továbbá a lézerinterferométert a fényfrekvenciát eltoló berendezéssel összekötött vezérlőgenerátorral, a visszaverő elemek között elhelyezett kettős törésű lemezzel és polarizációs elemmel látjuk el, ahol a polarizációs elem az interferált fény optikai tengelye mentén a fotoregisztráló készülék előtt van elrendezve és a fotoregisztráló készülék az interferált fény fotoelektromos átalakítója és az átalakítóhoz csatlakoztatott, az elektromos jelek fázismérésére szolgáló fázismérő egységet képez. Az ilymódon kialakított interferométer lehetővé teszi, hogy az interferencia elrendezés egyszerű felépítése mellett az optikai úthosszát a visszaverő elemek által meghatározott szakaszon nagy pontossággal mérhessük meg. Célszerű, ha a nevezett elkülönítő berendezés olyan fénykomponenseket választ ki, amelyek az elektromágneses tér vektorának ellentétes forgásirányával jellemzett cirkuláris polarizációjúak. Ezáltal lehetséges a mérendő optikai úthosszát a legegyszerűbb módon számkódba áttenni. Célszerű, ha a lézerinterferométert az interferált fény útjában a polarizációs elem előtt elrendezett X/4 lemezzel látjuk el és a fénykomponensek elkülönítésére szolgáló berendezés egymásra merőleges lineáris polarizációjú fénykomponenseket különít el. Ezáltal az interferométer kialakításánál bővülnek a technológiai lehetőségek. Előnyös, ha a lézerinterferométert a fényfrekvenciát eltoló berendezés és a visszaverő elemek közé iktatott, a visszaverő elemek által visszavert interferáló fénynyalábok leválasztására fényosztó elemmel látjuk el, amely mögött — a visszavert'interferált fény irányából nézve — a nevezett polarizációs elem és a fotoregisztráló készülék van elrendezve. Ezáltal az interferométer felépítése javul és alkalmazási területe bővül, pl. nem átlátszó objektumok megvizsgálásával. A fénykomponenseket elkülönítő berendezés egymásra merőleges lineáris polarizációjú fénykomponenseket különíthet el. Ez lehetőséget biztosít a fényút mérendő optikai úthosszának számkódba való egyszerű átalakítására nem átlátszó objektumok vizsgálata esetében. Előnyös, ha a lézerinterferométer az interferált fény útjába a polarizációs elem előtt elrendezett X/4 lemezt tartalmaz és a fénykomponenseket elkülönítő berendezés olyan fénykomponenseket választ külön, amelyeknek cirkulációs polarizációjának elektromos térvektora ellentétes forgási irányú. Ezáltal lehetőség van arra, hogy a lézerinterferométer alkalmazási területe bővüljön, pl. olyan tárgyak megvizsgálásával, amelyek optikai anizotrópiával rendelkeznek. A lézer, cirkuláris polarizációjú fénykomponenseket különválasztó elkülönítő berendezés és az egyik elkülönített fénykomponens frekvenciáját eltoló berendezés kétfrekvenciás lézer lehet, amely Zeeman-hatáson alapul. Ezzel a szerkezeti elemek, amelyek a kezdeti koherens fény előállítására szolgálnak, valamint az interferométer felépítése egészében egyszerűbbé válhat. Lineáris polarizációjú fénykomponensek elkülönítésére szolgáló elkülönítő berendezéseket kétsugaras polarizációjú interferométerként lehet kialakítani, amelynek egyik ágában a fényfrekvenciát eltoló berendezés van. Ez az interferométer szerkezeti elemei egységesítéséhez, az ár csökkentéséhez és a megfelelő technológia kialakításához hozzájárul. A fényfrekvenciát eltoló berendezés elektrooptikai frekvenciamodulátor lehet. Ez is előnyösen hat az interferométer szerkezeti elemeinek egységesítésére, az ár csökkentésére és a megfelelő technológia kialakítására. A lézerinterferométer a visszaverő elemek között, a kettőstörő lemez mögött elrendezett polarizátort tartalmazhat. Ez javíthatja a keresett optikai úthossznak a számkódba való áttátelének linearitását. A nevezett polarizációs elem polarizátor lehet. Ezáltal az interferáló fény nyaláb polarizáció szerint osztható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
