Previous Page  3 / 9 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 3 / 9 Next Page
Page Background

Т.М. Гладышева

90

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 4

товых лучей, проходящих оптический диск в противоположных направлениях,

и специальной плоской гранью светоделительного куба.

Луч от лазера Л делится на светоделителе СД

1

на два луча (первый луч —

луч

1

, второй луч — лучи

2

и

3

). Луч

1

отражается от зеркала М

4

, смешивается на

светоделителе СД

3

с лучами

2

и

3

, и попадает на чувствительную площадку фо-

тодетектора ФД. Второй луч делится на светоделителе СД

2

на луч

2

и луч

3

, ко-

торые распространяются в интерферометре по часовой и против часовой стрел-

ки соответственно. Лучи отражаются от зеркал М

1

–М

3

и проходят через оптиче-

ский диск ОД, вращающийся с угловой скоростью Ω.

Далее лучи

2

и

3

попадают на внешнюю зеркальную поверхность МСД

2

вто-

рого светоделителя, отражаются, и снова повторяют цикл отражений на зерка-

лах М

1

–М

3

, при этом дважды проходят оптический диск. После нескольких

проходов зеркальной поверхности МСД

2

лучи, пройдя второй светоделитель

СД

2

, попадают на фотодетектор и смешиваются с лучом

1

. При прохождении

оптического диска лучи

2

и

3

получат сдвиг фаз противоположных знаков, так

как проекции векторов скорости среды на волновые векторы имеют разные

знаки. В результате это приведет к смещению интерференционных полос. Луч

1

используют для настройки интерферометра на рабочую точку фазовой кривой в

целях обеспечения максимальной чувствительности.

Используя обозначения для амплитудных коэффициентов отражения и

пропускания

R

1

,

T

1

,

R

2

,

T

2

,

R

3

,

T

3

для светоделителей СД

1

–СД

3

соответственно, а

также принимая амплитудные коэффициенты отражения равными единице для

остальных отражающих поверхностей, можно записать, что амплитуды лучей

1–3

после прохождения светоделителя СД

3

составят:

ФД1 1 3 0

0

1

exp

;

e

e

E R R E

i

t

k L

    

2

ФД2 1 3 0

0

1

2

exp

2 1

;

e

e

E T R T E i

t

k L k L

      

2

ФД3 1 3 0

0

2

2

exp

2 1

,

e

e

E TT T E i t

k L k L

      

где

1

L

— геометрический путь, образованный последовательным прохождени-

ем оптических элементов СД

1

–М

3

–СД

2

;

2

L

— геометрический путь, образован-

ный прохождением элементов СД

1

–М

3

–М

2

–М

1

–СД

2

–…–СД

2

–СД

3

;

k

— число

переотражений на внешней зеркальной поверхности МСД

2

.

В многопроходной схеме смещение интерференционных полос увеличи-

вается пропорционально числу проходов оптического диска. Для такой схемы

выражение для разности оптического хода имеет вид

2 2 2

0 2

0

0

16

1 1

2

.

R r n k

L

r k r

c

   

 

 

Здесь

2

n

— показатель преломления материала оптического диска;

0

r

расстояние между соседними лучами, идущими в оптический датчик после