Тема: Интерферометр Майкельсона на волокне

[krom]

Здравствуйте.
Хочу сделать интерферометр Майкельсона, с плечами из волокна.
Возможно ли использовать делительный куб из CD-рома в качестве делительной пластины? Какое волокно лучше подобрать?  Будет ли работать такая схема?

[Gall]

Здравствуйте!

Смотря что хочется получить. Такая схема будет работать хорошим измерителем длины и показателя преломления оптоволокна. Длину волны лазера она тоже в принципе сможет измерять, но это затруднительно (интерферометр Майкельсона с плечами из воздуха работать будет лучше). Может работать как плохой лазерный гироскоп (не лучшая схема для гироскопа).

Делительный куб от CD работать будет, но, быть может, не очень хорошо. От везения зависит. Эти кубы уж очень разные в разных моделях приводов.

[krom]

Спасибо.
Данную схему хочу использовать для измерения толщины плёнок. Нужен именно удобный инструмент/ зонд. Вот и решил попробовать на волокне сделать.
Искал заводские делители, но что-то ничего не смог найти.

[Gall]

Волокно тут усложнит конструкцию, можно проще. Зонд с прибором может соединяться волокном, но внутри самого прибора волокна не будет.

Конструкцию удобно сделать как интерферометр Рэлея, а не Майкельсона. Тогда дефицитные элементы не потребуются. Вообще ничего не потребуется. Надо будет взять два тонких оптоволокна и сложить их вместе. В разрез одного из волокон включается измеряемый объект (можно хоть на просвет, хоть на отражение). Вторые концы волокон тоже складываются вместе и направляются на экран или на фотоэлемент. Все.

Здесь будет проблема с тем, что прибор не будет отличать толщину пленки от расстояния до пленки, но и в схеме Майкельсона такая проблема есть. Более простой метод измерения толщины прозрачных пленок основан на отражении от передней и от задней их поверхностей и на определении угловой зависимости отражения. Это совсем просто: поставить рядом маленький лазер и камеру. С помощью камеры наблюдать полосы отражения от пленки, дальше - цифровая обработка. Ну то есть воспользоваться тем, что пленка сама по себе является интерферометром Фабри-Перо.

[krom]

Хм хм хм, Вы меня прям закидали идеями. Я то хотел целую конструкцию городить с перемещением опорного зеркала, а вместо второго зеркала должна была быть плёнка. Перемещая опорное зеркало ловить максимумы и вычислять толщину. Как-то так. Надо мне курить матчасть плотнее.
Проблема в том, что нужен именно зонд ( так, как всё должно работать в очень стеснённых условиях. Возможно ли для последнего способа использовать волокно?

[garin]

Может, поможет волоконно-оптический интерферометр Фабри-Перо
http://physics-animations.com/fibboard/themes/23.html

[Gall]

Хм хм хм, Вы меня прям закидали идеями. Я то хотел целую конструкцию городить с перемещением опорного зеркала, а вместо второго зеркала должна была быть плёнка. Перемещая опорное зеркало ловить максимумы и вычислять толщину. Как-то так. Надо мне курить матчасть плотнее.
Проблема в том, что нужен именно зонд ( так, как всё должно работать в очень стеснённых условиях. Возможно ли для последнего способа использовать волокно?

Можно. Но сложнее. Если есть возможность сделать зонд толстеньким (8-10 мм), тогда легко, существуют камеры такого размера. В принципе при 10 мм можно обойтись вообще без оптоволокна, вся оптика уместится прямо в кончик датчика. Если нужен именно волосок, все равно возможно.

В оптике чаще всего лучше не ловить максимумы движением, а замерять положение максимумов на неподвижном экране (камерой и т.д.) - это исключает капризные движущиеся части. Если есть движение, тогда лучше снимать одновременно объект и эталон и сравнивать - измерять сдвиг максимумов относительно эталона. Кстати, во многих схемах выгоднее искать не максимумы, а минимумы (нули), потому что они острее.

Как правильно подсказывают, схема волоконно-оптического Фабри-Перо тоже годится. Здесь удобно не зеркало двигать, а постепенно вводить последовательно с волокном стеклянный клин, тем самым меняя эффективную длину. Клин можно сделать с очень малым углом и тем самым менять длину очень тонко. Если уж сумасшедшие идеи брать, так можно менять и показатель преломления воздуха за счет изменения его давления - это позволит делать очень точную подстройку.

Видимо, пора посоветовать книжку. Philip Hobbs "Building Electro-Optical Systems: Making It All Work". Как раз по таким случаям. Кстати, автор этой книги как раз профессиональный консультант по оптическим приборам (не бесплатный, конечно, но зато намного опытнее меня). Его сайт http://electrooptical.net. Но бесплатные советы он давать тоже любит - пишите в группы новостей Usenet sci.optics и alt.lasers, он там "живет". Если я правильно понимаю, он один из учеников самого Зигмана (http://en.wikipedia.org/wiki/Anthony_E._Siegman)

[krom]

Спасибо большое. Gall, Вас я тоже давно приметил, как гуру, многим знакомым, работающим в оптической стезе, советую на этот форум заглядывать.

[Gall]

Спасибо А ведь я на самом деле хоббист, бывший физик, с оптикой вожусь дома.