Лазерный осветитель для интерферометра

[LifeIsGood]

Мы тут с Юрой Кузнецовым соорудили новый осветитель для интерферометра Баса. Попробовали его в действии и увидев эффективность решения - решили поделиться с прогрессивной общественностью.
До этого мы перебрали пару дестяков лазерных модулей в надежде найти приличный. Все модули, которые были у нас в распоряжении давали очень грязную картинку, и вместо красивой точки давали астигматичное прямоугольное пятно с ореолом переотражений от пластиковых линз. Все это сказывалось на качестве картинки в интерферометре.
На Yahoogroups мне подсказали идею как можно улучшить картинку. В чем суть идеи. Берется лазерный диод без оптики и плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием 40-50мм. Линза диафрагмируется до 2мм.  При этом она дает апланатическую и анастигматическую (свободную от сферической аберрации и астигматизма) точку. В таком режиме работает только центральная часть светоизлучающего элемента и мы избавляемся от прямоугольного изображения. Так как размеры светоизлучающей части очень малы она работает как пространственный фильтр. (объектив микроскопа + пинхол).
Первые же тесты показали очень красивую точку, генерируюмую лазером в таком режиме. Из недостатков - очень падает яркость картинки. Но при съемке на камеру это не актуально.
Все было быстро и качественно изготовлено Сергеем Дорофеевым из Николаева, за что ему большое спаибо!
Может кому еще пригодится.

[stepan]

что имеем на выходе? параллельный пучок как из лазера? Если так то какой объектив после него?

[Serj]

Нельзя ли схему устройства, а то не понятно откуда чего и куда?
ЗЫ: всё, догнал - лазер твёрдый.

[ekvi]

Берется лазерный диод без оптики и плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием 40-50мм. Линза диафрагмируется до 2мм... Так как размеры светоизлучающей части очень малы она работает как пространственный фильтр. (объектив микроскопа + пинхол).

Равномерно ли излучение по площади на выходе и какова стабильность излучателя во времени?

[LifeIsGood]

Прошу прощения если недостаточно внятно рассказал.
Мы имеем просто лазерный модуль + сильно диафрагмированную плосковыпуклую длиннофокусную (40-50мм) линзу.
Железячная часть была специфична для нашего интерферометра. Поэтому ее можно не смотреть 

что имеем на выходе? параллельный пучок как из лазера? Если так то какой объектив после него?

На выходе имеем параллельный пучок как и на выходе из "лазерной указки", но намного чище. Далее идет обычная схема Баса - разделение кубиком пучка на два, один проходит через двояковыпуклую линзу, второй идет на зеркало.

[LifeIsGood]

Равномерно ли излучение по площади на выходе и какова стабильность излучателя во времени?

Не совсем пойму что значит равномерно ли излучение по площади. Интенсивность центрального пятна должна быть гауссианой.

Стабильность излучателя - зависит от конкретной реализации диода, использовании-не использовании термостабилизации и пр.

[ekvi]

Интенсивность центрального пятна должна быть гауссианой.

Не совсем пойму что значит равномерно ли излучение по площади.

Вопросы были вызваны неполнотой схемы использования излучателя. 

[LifeIsGood]

Не подскажу. Я на знаю вызваны ли флуктуации стабильности локальными факторами на кристалле (и использование только части кристалла улучшает стабильность) или более глобальными, характерными для кристалла вцелом.

[ysdanko]

Первые же тесты показали очень красивую точку, генерируюмую лазером в таком режиме. Из недостатков - очень падает яркость картинки. Но при съемке на камеру это не актуально.

Да не очень хорошая точка. На фото спекл-структура присутствует... Все же лучше использовать классический пространственный фильтр.
 

[LifeIsGood]

Это фото на мобилку. Сама картинка глазом намного лучше. И через интерферометр тоже. Нет фотографий, потому что смотрели все на весу.

И никто не спорит, что лучше классический пространственный фильтр. Но такая фильтрация намного проще. Все, что нужно - это линзочка с фокусным 40мм и диафрагма на 2мм, что легче найти, чем объектив микроскопа, достойный пин-хол и сделать подвижки всего, чтобы это совместить.

[ФедорB]

А не проще купить лазерный модуль с встроенным коллиматором...

[ysdanko]

А не проще купить лазерный модуль с встроенным коллиматором...

Проще . И не очень дорого. Я такой покупал https://astronomy.ru/forum/index.php?action=dlattach;topic=28864.0;attach=100912;image
 в этой теме https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,28864.msg577191.html#msg577191
Там и линза есть и возможность юстировки оптической оси , и сам диод довольно надежный . Все еще пользуюсь, а все указки давно умерли. Кстати покупал в магазине строительных инструментов. Это головка для нивелира.

[Геннадий 66]

Интересно увидеть интерференцию, на сколько будет присутствовать по определению Фиделя - "рванина"?- плоско-выпуклая линза не может даже с "большой натяжкой"- пространственным фильтром типа пин-хола с размером хотябы равным длине волны..........
И большая просьба,- обзаведитесь защитными очками от лазерного излучения, если они действительно существенно защищают от него.
отраженный лазерный пучек тоже  не безопасен.

Бесшабашность дорого обойдется,-   0,5D за пол-года это как мне кажется много...................

[LifeIsGood]

Вы не поняли. Не линза работает пин-холом, а сам кристалл, вернее центральная его часть, которая "вырезается" задиафрагмированной линзой.

[Геннадий 66]

Все я прекрасно понял, сам когда экспериментировал с зеленым лазером "вырезал"  центральную часть  пучка лазера диафрагмой для использования более равномерного освещенной  части  после отрицательной линзы- расширителя для схемы ПДИ.

Так вот,- все вроде хорошо пока у вас сфокусированный в точку луч как только вы используете его для интерферометра на картинке будут видны все  дефекты и недостатки оптики ( линзы) после расширителя вы неизбежно ставите обьектив который задает апертуру расходящегося пучка, что определяет в будущем определяет  максимальную "светосилу" исследуемого зеркала.

Самое интересно если на пути лазера после апертурного объектива вы поставите пин-хол  то он отфильтрует все "косяки" оптики, дальше действуйте как вам заблагорассудится.

По секрету скажу,- что после пин-хола лазерный пучек  приобретает образцовый сферический фронт световой волны длинны  650 нм
 с точностью выше чем 1/100 от 650 нм ,

[LifeIsGood]

Все это так, но на входе моего интерферометра мне нужен сколлимированный луч лазера. И то, что пинхолл дает лямбда на 1000 мне не помогает. И да, тут линза расширитель покажет все СВОИ огрехи, а не огрехи лазерной указки+свои огрехи.

А про диафрагмы - вы правы. Они улучшают чистоту картинки за счет тогоЮ что убирают часть паразитных интерференций.

[ysdanko]

Вы не поняли. Не линза работает пин-холом, а сам кристалл, вернее центральная его часть, которая "вырезается" задиафрагмированной линзой.

Сам кристалл не может работать пинхолом. (у него все же приличные, по сравнению с длинной волны, размеры).
Вот здесь по ссылке довольно простая конструкция этого устройства.
http://www.media-security.ru/akilov/ustir.htm

[Boris Green]

Добрый вечер, уважаемые форумчане!
Прошу совета опытных оптиков. Начал делать осветитель для интерферометра Баса.
Лазерный диод - коллиматор однолинзовый - отверстие 50мкм - просветленный микрообъектив.
Во вложении фото итогового пятна. Пойдет для Баса? А то я смотрю, многие светят напрямую указками, без пространственного фильтра. И результаты приличные.

[LifeIsGood]

Луч сфокусирован на отверстии? У него должен быть профиль гауссиана.

[Boris Green]

Луч сфокусирован на отверстии? У него должен быть профиль гауссиана.

Луч сфокусировал на отверстие. Пятно размазал вторым коллиматором, который имеет сильную сферическую аберрацию. В общем, буду пробовать еще, искать оптику.