Самодельный интерферометр

[ysdanko]

Скажите пожалуйста, а что такое этот пи 100 и что означает "надо закосить клин"? Что за клин? В начале темы думал, что всё понял: лазер, кубик, зеркало и линза, лучи идущие от зеркала и через кубик с линзой, сделать паралельными. Но чем больше читаю тему, тем больше запутываюсь, какие-то лазерные диоды с длиннофокусным объективом, пространственные фильтры, когерентность, ПИ-100, клин куда-то надо косить. Кто-нибудь может нормальным человеческим языком объяснить, что всё это означает? Буду очень признателен.

Так там другой тип интерферометра обсуждается (интерферометр Физо). Пластина ПИ-100 используется в качестве эталонной плоскости. Эта пластина плоскопараллельная, из за этого на ней возникает дополнительная паразитная интерференция. Что бы от нее избавиться, предлагается не рабочую поверхность пластины ПИ-100 "закосить" - сделать клин между рабочей поверхностью и не рабочей.

[astrochainik]

Так там другой тип интерферометра обсуждается (интерферометр Физо). Пластина ПИ-100 используется в качестве эталонной плоскости. Эта пластина плоскопараллельная, из за этого на ней возникает дополнительная паразитная интерференция. Что бы от нее избавиться, предлагается не рабочую поверхность пластины ПИ-100 "закосить" - сделать клин между рабочей поверхностью и не рабочей.

Спасибо за ответ. Я сегодня только заметил это, когда перечитывал тему заново. Я извиняюсь за невнимательность. Просто тема вроде изначально была посвящена басу, поэтому я как-то не заметил, что отдельно про физо заговорили.

[David]

Куда этот длиннофокусный объектив втыкать, в лазер или после кубика вместо линзы?

Длиннофокусный объектив используется вместо штатной линзы, установленной внутри лазерного модуля. Эта линза собирает расходящийся пучок от лазерного диода в параллельный.

[TelevueFan]

Вопрос в том, что лазерный диод имеет форму достаточно узкой полосы. Соотв. и на выходе будет луч не круглый.
Ищите варианты. Где китайцы обещают "круглый" луч. В реалии полностью соотв. этому термину скорее всего не будет.
У меня получилось использовать такие лазеры без каких-либо дополнительных линз. Для зеркал 14,18 и 24 дюйма (диаметром). Остановился на четвертом варианте лазера, который в очередной раз приехал из Китая. Многое зависит от диаметра луча лазера на выходе модуля.

[ysdanko]

Вопрос в том, что лазерный диод имеет форму достаточно узкой полосы. Соотв. и на выходе будет луч не круглый.
Ищите варианты. Где китайцы обещают "круглый" луч.

Для п/п лазера круглого луча в принципе не может быть. В таких лазерах излучение происходит на P/N переходе, а это плоская двумерная структура. Круглый луч могут дать только лазеры имеющие цилиндрическую активную среду. В идеале это газовый лазер.
Поэтому, если используется "указка", и нужен луч круглого сечения, то без пространственного фильтра не обойтись. Только после такого фильтра луч может приобрести идеально круглое сечение.
Устройство пространственного фильтра на точечной диафрагме (пинхоле).
http://www.holography.ru/les4rus.htm

p/s есть и другие способы получения луча круглого сечения, но эти способы гораздо сложней, чем применение пространственного фильтра. Например, сечение пучка можно исправить двумя клиновидными пластинами.
По лазерным диодам и их применению, есть хороший сайт. Всем заинтересованным рекомендую 
http://laserfaq.ru/sam/laserdio_ru.htm

[TelevueFan]

Данные усложнения не имеют смысла. Все достаточно условно. Абсолютно "круглый" луч не нужен. Важен диаметр луча и что-бы он после bi-convex линзы полностью освещал зеркало. А далее все регулируется подвижками столика и зеркала.

[TelevueFan]

У меня перед глазами журнал-прайс Edmund Optics
elliptical beam laser diode modules по цене 99-170 евров
circular beam laser diode modules 125-395 евров
в чем проблемы...

[Gleb1964]

Для п/п лазера круглого луча в принципе не может быть. В таких лазерах излучение происходит на P/N переходе, а это плоская двумерная структура. Круглый луч могут дать только лазеры имеющие цилиндрическую активную среду. В идеале это газовый лазер.

Да, на выходе из п/п лазера пучок эллиптической формы у которого расходимость больше в направлении поперек плоскости P/N перехода. Тем не менее получить круглый луч можно с анаморфной оптикой, имеющей разное фокусное расстояние в двух плоскостях, например, с помощью двух цилиндрических линз с соответствующими фокусными расстояниями. Это, конечно, отражается на цене.

[Грехов Михаил]

не так.... оптика должна быть самая обычная. просто светит он из точки и расходимость луча в саггитальной и меридиональной плоскости -разный угол. И если вырезать линзой коллиматора по меньшему, то имеем вполне себе неплохую идеальную дифракционную точку.

[Gleb1964]

не так.... оптика должна быть самая обычная. просто светит он из точки и расходимость луча в саггитальной и меридиональной плоскости -разный угол. И если вырезать линзой коллиматора по меньшему, то имеем вполне себе неплохую идеальную дифракционную точку.

но эллиптическое распределение плотности энергии по апертуре при этом останется. Если, по каким то причинам нужно максимально ровное распределение, и не путем потери большей части энергии методом фильтрования через малую апертуру, то тогда применяют анаморфную оптику. Если же потери не интересуют, можно просто сделать большой пучок и вырезать из него апертурой маленький участок.

[ysdanko]

не так.... оптика должна быть самая обычная. просто светит он из точки и расходимость луча в саггитальной и меридиональной плоскости -разный угол. И если вырезать линзой коллиматора по меньшему, то имеем вполне себе неплохую идеальную дифракционную точку.

но эллиптическое распределение плотности энергии по апертуре при этом останется. Если, по каким то причинам нужно максимально ровное распределение, и не путем потери большей части энергии методом фильтрования через малую апертуру, то тогда применяют анаморфную оптику. Если же потери не интересуют, можно просто сделать большой пучок и вырезать из него апертурой маленький участок.

На пинхоле (точечная диафрагма) формируется идеальная сферическая волна, то есть в сечении профиль излучения имеет круговую форму. К тому же, пространственный фильтр, позволяет избавиться от интерференционного "мусора" самого излучателя. Поэтому для интерферометра, такой фильтр в тракте излучателя, до светоделителя, хоть и не обязателен, но желателен. Естественно придется смириться с некоторой потерей света от лазера.
P/S
Цилиндрические линзы, оптические клинья, и прочее, это не совсем доступные вещи "на кухне" 

[astrochainik]

Куда этот длиннофокусный объектив втыкать, в лазер или после кубика вместо линзы?

Длиннофокусный объектив используется вместо штатной линзы, установленной внутри лазерного модуля. Эта линза собирает расходящийся пучок от лазерного диода в параллельный.

Благодарю за объяснение, теперь понятно. А как Вы думаете объективы от микроскопа подойдут для этого? Я купил две камеры цифровых , чтобы кубики извлечь, за полтора и три евро. А так кубики в инете самые дешевые 25 евро стоили. Также у меня есть три объектива от микроскопа 5, 20 и 60 кратные.  думаете, какой из них лучше подойдёт для линзы на кубик и для лазера? Также у меня есть линзы из окуляра маленького бинокля. Есть какие-нибудь рекомендации, что как лучше использовать? Для кубика лучше линза с длинным фокусом или с коротким? Просто у меня много всяких разных их, а я не знаю что подойдёт лучше, а проверять всё подряд и ломать всё, выковырывая линзы, как-то не разумно.

[astrochainik]

Многое зависит от диаметра луча лазера на выходе модуля.

Чем больше тем лучше или наоборот?

[astrochainik]

А-а, ну да, теперь понятно. Но, одно уточнение: весь пучок перехватывать должна не передняя линза, а входной зрачок объектива, который находится в глубине объектива, и диаметр входного зрачка в разы меньше диаметра передней линзы. Этими двумя факторами и объясняется невозможность снять ИГ крупными ультразумами. Приблизить объектив к кубику мешает передняя линза, а крошечный входной зрачок не может охватить всю ИГ.

А если на телефон снимать? У него же не длинный такой объектив.

[astrochainik]

блики скорее всего происходят от поверхностей кубика - поворачивая кубик можно гонять блики. Если кубик слегка развернуть вокруг оси, перпендикулярной светоделительной склейке, то это не изменит ориентацию светоделительной поверхности, но переместит оба блика (по идее, симметрично). Но, боюсь, вывести их из поля совсем не удастся, слишком большой угол поворота. Вот где хорошо бы иметь светоделительную пленку, никаких поразитных бликов

А плоский  светоделитель подходит для баса, или обязательно нужен кубик?

[astrochainik]

Да не мешают эти точки совсем! 

Наоборот - они как визитная карточка. Увидел их - насторожись! Интерферометр Баса! 

А почему на видео роликах в ютюбе нет таких точек, хотя снимают  басовские иг?

[TelevueFan]

На кухне доступно то, что покупается в готовом комплекте.
Больше диаметр луча, больше диаметр пятна в сторону тестируемого зеркала. Какое получится пятно на стене, легко прибросить исходя из известных ROC, FL линзы и диаметра пятна лазера на линзе. С другой стороны, сильно усердствовать с этим нет необходимости из-за различных возможных ненужных эффектов (например краевых на кубике).
Фотоаппарат, это геммор. Ищите варианты.
Блики на конечный результат практически не влияют. Я их не убирал, не вижу смысла. Разве что на непокрытом зеркале, где трудно будет подобрать нужную экспозицию у камеры.

[David]

Также у меня есть три объектива от микроскопа 5, 20 и 60 кратные.  думаете, какой из них лучше подойдёт для линзы на кубик и для лазера?

Если считать что рабочий отрезок объективов 160 мм, то у 5-ти кратного фокусное расстояние около 32 мм. Он вполне сгодится для собирания света от лазерного диода в параллельный пучок (лазер должен быть с той стороны , где был бы микропрепарат).
Линза (или объектив) между кубиком и зеркалом должна быть симметричной. Объектив микроскопа таковым не является. хотя в сети есть примеры применения плоско-выпуклой линзы, наклеиваемой прямо на кубик. Но это не правильно.
Плоский светоделитель подходит, но где его взять?
Рекомендации по параметрам элементов для Баса которые встречаются в сети как правило вполне здравые, не нужно ими пренебрегать и изобретать велосипед.Требуемый размер кубика  только почему-то все сильно преувеличивают, думаю и 5-7 мм сгодится. Подозреваю что кубики 20мм могут потребоваться для той разновидности баса, где склейка расположена вдоль первоначального луча лазера.               

[библиограф]

Требуемый размер кубика  только почему-то все сильно преувеличивают, думаю и 5-7 мм сгодится. Подозреваю что кубики 20мм могут потребоваться для той разновидности баса, где склейка расположена вдоль первоначального луча лазера.               

Просто кубики большего размера точнее, это следствие технологии
групповой обработки.

[ysdanko]

А плоский  светоделитель подходит для баса, или обязательно нужен кубик?

По моему на этой схеме не правильно изображен ход голубого луча. После  прохода по верхней ветви и отражения от зеркала луч должен сходится в центре кривизны зеркала (перед линзой), на схеме (нижняя ветка) он параллельный.