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Qualitätsprüfung optischer Systeme

Die Interferometrie ist ein wichtiges und vielseitiges Werkzeug für die Präzisionsmeßtechnik
geworden. Dazu haben die Enwicklung des Lasers als kohärente
Lichtquelle und die Methoden der automatischen Streifenauswertung wesentlich
beigetragen. Sie tragen einen entscheidenden Anteil am Erfolg beim industriellen
Einsatz der Verfahren. Hochauflösende CCD-Kameras, aber auch die rasante
Entwicklung von leistungsfähigen Kleinrechnern machen den Einsatz der laseroptischen Verfahren attraktiv.

Information kann aus den Interferogrammen entnommen werden, was zu größeren Meßbereichen und Messgenauigkeiten führt.

Es geht um tausendstel, manchmal millionstel Millimeter: Abweichungen in der Größenordnung von Nanometern können die Präzision optischer Oberflächen trüben.
Für die Qualitätsprüfung optischer Systeme werden verschiedene Methoden verwendet. Besonders präzise ist die Interferometrie nach dem Fizeau-Prinzip.


APOinterfaufbau APOinterfrot
Interferometer Testaufbau


STRAHLENTEILER
EXPERIMENT INTERFEROMETER auf die Güte des Strahlenteilers

Ein Strahlenteiler, 35 mm Kantenlänge, nicht polarisierend, außen vergütet
ein 5 mw starker HeNe Laser, nicht polarisiert
2 Planspiegel lambda 25

Graphik

Strahlenteilerwürfel in einen Michelson-Interferometer

Interf4


Das Licht einer Quelle (z.B. eines Laser) wird durch einen Strahlteiler in zwei Teilstrahlen aufgespaltet. Jeder dieser bei den Teilstrahlenwird mit Hilfe eines Spiegels in sich zurückreflektiert und im Strahlteiler wieder vereint.Trifft dabei Wellenberg auf Wellenberg, so tritt Verstärkung der Lichtintensität auf. Trifft hingegen ein Wellenberg auf ein Wellental, so löschen sich die Lichtwellen aus. Die Überlagerung zweier Wellen wird auch Interferenz genannt.Bewegt man einen Endspiegel, so verändert sich die relative Lage beider Teilwellen zueinander und die Intensität auf dem Beobachtungsschirm verändert sich periodisch zwischen den beiden Extremwerten maximale Helligkeit und vollständige Auslöschung. Der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Wellenbergen wird Wellenlänge genannt. Im Demonstrationsexperiment wurde ein Laser mit einer Wellenlänge von 550 Nanometer (0,550 Mikrometer oder 0,000550 Millimeter) verwendet. Eine Gesamtverschiebung von einer Wellenlänge wird erreicht, wenn ein   Endspiegel um  der  länge verschoben wird, da der Laserstrahl die Abstand Strahlteiler  Endspiegel zweimal durchläuft (einmal hin und einmal zurück). Dies entspricht auf dem Beobachtungsschirm einem Zyklus von hell nach dunkel und wieder zu hell. Durch Abzählen der hell-dunkel Zyklen kann man somit die Länge messen, um die ein Endspiegel verschoben wurde.

ST1
31 mm Strahlenteiler 550 n

Specifications:

Material: BK7 grade A optical glass    Dimension Tolerance: +/-0.2mm    Surface Quality: 60-40 scratch and dig                                             

Flatness: lambda/4 per 25mm @632.8nm  Angle Tolerance: <3 arc minutes   T/R:50/50±5%, for natrual light, T=(Ts+Tp)/2, R=(Rs+Rp)/2

Coatings: Partial reflectance: on hypotenuse face   AR-coatings: on all input and output faces.

a2

A3

A4

A5

P1


INTERF5 
INTERF6

Strahlenteilertranp

Strahlenteiler  Breitband-Antireflexschicht  bei BK7, Quarzgläser o.ä. Saphir,Ge,ZnSe
bei IR-Breitband-Antireflexschicht TB IR  Wellenlängenbereich 2 bis 30 µm
Caf2,ZnSe und Ge
Eine Breitbandentspiegelung der Rückseite Saphir,Ge,ZnSe


STSP
Halogenlampe

Strahneu3
Strahlenteiler

STSPEKTRUM
grüne linie Strahlenteiler


Testaufbau und testanalyse

Interf4

LASER -INTERFEROMETER - MINI AM COMPUTER - INTERFEROGRAMM


Interf6
TESTAUFBAU

OP4
TESTAUFBAU MIT K.- STERN

InterfC

        LASER -INTERFEROMETER - MINI AM COMPUTER - INTERFEROGRAMM

JR
Refraktor Kollimation mit dem Gmk-Kollimator


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