Настройки схемы интерферометра Баса

[Vladkol]

Собрал интерферометр Баса, по схеме (вложение). Не могу усмотреть интерференционную картинку. Как настроить?

[Skyangel]

У вас (судя по вашей картинке) перепутано расположение лазера. Может и другие причины есть. Исправьте ориентацию лазера.

[Ernest]

Не имеет значения

[Skyangel]

Возможно. Я с басом не работаю. В неравноплечем, а бас по сути такой же, при неправильной ориентации грани кубика, ИГ не видна.

[Skyangel]

Еще вариант - негодный для интерферометра лазер.

[Skyangel]

Не имеет значения

Ты прав. Для баса похоже без разницы..

[Skyangel]

Собрал интерферометр Баса, по схеме (вложение). Не могу усмотреть интерференционную картинку. Как настроить?

Опишите, что вы видите? Желательно рисунок..

[Skyangel]

И лучше откройте свою тему.. А то тут несколько офтопп..

[lx75]

Подробное видео настройки контрольной схемы с интерферометром: https://youtu.be/-C6UvLoBQEs?si=kvK4T3qPH1IlVG0H

[Vladkol]

Спасибо за ссылку, разбираюсь.

[Gleb1964]

Собрал интерферометр Баса, по схеме (вложение). Не могу усмотреть интерференционную картинку. Как настроить?

Я когда-то упражнялся, модель в SolidWorks делал. Там без разницы, через какую ветвь кубика лазер запускать, но, с практической стороны, должно быть удобнее поменять, чтобы камера смотрела напрямую в сторону зеркала, а лазерный луч заходил сбоку в кубик.
Ещё эта картинка предполагает фокусировку лазерного луча на тестируемой поверхности. Обычный сколлимированный на бесконечность лазерный луч после отражения от зеркала сначала сфокусируется на расстоянии пол радиуса R/2 от зеркала, а уже потом будет расходится до линзы. Фокусировка лазерного луча на тестируемой поверхности предпочтительна, потому что максимально исключает помехи самой тестируемой поверхности на опорный волновой фронт.
Чтобы увидеть интерференцию, нужно свести опорный и измерительный каналы вместе и нужна одинаковая ориентация поляризации и, желательно, равная интенсивность пучков.
Из лазера, как правило, выходит линейно поляризованный свет. Светоделительные кубики бывают такие, которые делят каналы с разной поляризацией и с металлическим светоделительным покрытием, которые просто делят пучок пополам, не разделяя поляризации.
Поэтому хотелось бы знать, какой тип кубика применяется?
Если кубик делит две поляризации по каналам, то поляризация лазерного луча должна быть ориентирована под углом примерно 45 градусов, чтобы луч делился с равной интенсивностью на два канала. А после кубика нужно устанавливать линейный поляризатор, вращение которого будет менять видность интерференционной картины от нуля до максимума. Без поляризатора на выходе интерференционная картина наблюдаться не будет.

[Ernest]

Обычно, пофиг сфокусирован опорных луч или падает параллельно. Там площадь отражения такова, что никаких макро деформаций поверхности в пределах пятна отражения быть не может.
А вот замечание насчет поляризации - по делу, тут легко промахнуться.
Однако сначала надо просто убедиться, что оба канала (и опорный, и от тестируемой поверхности) проходят систему и в районе экрана дают пятна более-менее совпадающих размеров.

[Vladkol]

Собрал интерферометр Баса, по схеме (вложение). Не могу усмотреть интерференционную картинку. Как настроить?

Я когда-то упражнялся, модель в SolidWorks делал. Там без разницы, через какую ветвь кубика лазер запускать, но, с практической стороны, должно быть удобнее поменять, чтобы камера смотрела напрямую в сторону зеркала, а лазерный луч заходил сбоку в кубик.
Ещё эта картинка предполагает фокусировку лазерного луча на тестируемой поверхности. Обычный сколлимированный на бесконечность лазерный луч после отражения от зеркала сначала сфокусируется на расстоянии пол радиуса R/2 от зеркала, а уже потом будет расходится до линзы. Фокусировка лазерного луча на тестируемой поверхности предпочтительна, потому что максимально исключает помехи самой тестируемой поверхности на опорный волновой фронт.
Чтобы увидеть интерференцию, нужно свести опорный и измерительный каналы вместе и нужна одинаковая ориентация поляризации и, желательно, равная интенсивность пучков.
Из лазера, как правило, выходит линейно поляризованный свет. Светоделительные кубики бывают такие, которые делят каналы с разной поляризацией и с металлическим светоделительным покрытием, которые просто делят пучок пополам, не разделяя поляризации.
Поэтому хотелось бы знать, какой тип кубика применяется?
Если кубик делит две поляризации по каналам, то поляризация лазерного луча должна быть ориентирована под углом примерно 45 градусов, чтобы луч делился с равной интенсивностью на два канала. А после кубика нужно устанавливать линейный поляризатор, вращение которого будет менять видность интерференционной картины от нуля до максимума. Без поляризатора на выходе интерференционная картина наблюдаться не будет.

Спасибо Глеб за отклик, всегда внимательно читаю Ваши посты.
Слесарь я так себе, а вот оптической культуры и знаний совсем нет. Пока больше читатель. Светоделительный кубик 10мм, из Китая. Лучи делит не 50 на 50 и на вращение тела лазера вдоль оси не реагирует!
Но мне удалось увидеть интерференционную картину (если это она) в виде локальных колечек. Потом всё сгинуло насовсем, пришлось обратиться к форуму. Сейчас нужно поаккуратней всё смонтировать, с хорошей юстировкой, сделать сколлимированный лазерный луч. Оптические детали из DVD привода, другого пока нет.

[Vladkol]

"А вот замечание насчет поляризации - по делу, тут легко промахнуться."
В основном так и бывает. Требуется пояснение.

[Gleb1964]

Обычно, пофиг сфокусирован опорных луч или падает параллельно. Там площадь отражения такова, что никаких макро деформаций поверхности в пределах пятна отражения быть не может.

Да, обычно на площади пятна мало деформаций можно набрать, да и дифракция подчистит высокие частоты.

Главное астигматизма не набрать лучом на локальной зоне. Аберрации самого низкого порядка, астигматизм и сферическая аберрация обычно меряются с самой большой погрешностью.

[Vladkol]

Совет услышал. Компоновка будет по схеме (вложение). Если можно примеры изготовления.

[lx75]

Аберрации самого низкого порядка, астигматизм и сферическая аберрация обычно меряются с самой большой погрешностью.

Интересно, пытались ли провести анализ схемы контроля с интерферометром Баса в программе моделирования оптических систем.

[Ernest]

Думаете, что схему контроля Баса придумали в гараже рукастые пацаны?
А высокомерные оптики до сих пор не удосужились обратить внимание?

[lx75]

Уверен, что систему контроля реализовали оптики, но в ней есть допущения.
Меня смущает следующее:
1. Система децентрированная.
2. Контроль не из анаберационной точки (для сферы).
Хотелось бы увидеть результат моделирования и понять ошибки схемы.
К сожалению у меня не хватает навыков, чтобы моделировать децентрированную оптическую систему.

[Ernest]

Давайте ваши параметры (размеры кубика, параметры линзы, тестируемого зеркала) - посчитаю, какие оба эти отклонения (поперек и вдоль оси) вносят погрешности.
Только надо иметь ввиду, что интерес тут в исследовании высших порядков отклонений от сферы. Эти высшие порядки невозможно внести небольшими смещениями тестирующего источника света вокруг центра кривизны.

[lx75]

Кубик 10 мм стекло К8
Линза R1=-R2=10,28mm стекло К8 t-5mm n-1,514 при длине волны 656,3nm
Зеркало R=-2000mm. D-200mm.
Боковая ветвь 15мм. от оси кубика.
Разница между расстояниями объект-зеркало и зеркало-изображение 40мм.
Оптическая схема во втором ответе темы.

[Gleb1964]

Кубик в общем ходе лучей, т.е. опорный и измерительный каналы идут в кубике одинаковую длину, хоть и разными путями. В итоге, сферическая аберрация и астигматизм из-за наклона кубика компенсируются.
Линза, расширяющая пучок, обходится измерительным и опорным пучками с противоположных направлений, основная часть сферической аберрации линзы тоже самокомпенсируется, но не вся. Дело в разной сходимости пучков при ходе через линзу и немного разном размере светового пятна, остаточная нескомпенсированная сферическая аберрация на уровне сотых-тысячных долей длины волны (для типичных параметров зеркал и любительского Баса).
Есть еще фактор того, что исследование происходит не точно из центра кривизны, а со смещением. Смещение вдоль оптической оси дает тысячные доли длины волны сферической аберрации. Смещение поперек оси дает астигматизм, зависящий от свойств исследуемой оптической системы. Для устранения астигматизма может использоваться методика вращения оптики и анализа причин и компонентов астигматизма. Дополнительными причинами астигматизма будут еще деформации зеркала на стенде и стратификация воздуха в оптическом тракте.

[Vladkol]

Разбираясь в неудачах появился вопрос к схеме запитки лазерного диода.
Есть две схемы, одна по току (Фиг.1) и другая по напряжению (Фиг 2.). Какая схема лучше?
В первой схеме нужно знать ток через p-n переход для расчета резистора, а во втором напряжение на нём. Каковы эти значения и для чего нужно крутить потенциометр, что видно визуально?

2024-06-06_14-38-30.png (90.96 КБ) 1654 просмотра

[Ernest]

Не особенно разбираюсь в этом. Но обычно считается, что это нелинейный электрический элемент (не подчиняющийся закону Ома) и держать на нем надо ток. См. https://dzen.ru/a/ZTEr7tYQD3pveCL4

[Vladkol]

По ссылке http://gr5.org/bath/ есть калькулятор рассеивающей линзы. Там выходной параметр "S.A. добавлено к вашему термину DFTFringe Z8:
0.039", как его понимать?
И, подскажите, где можно приобрести двояковыпуклую стеклянную линзу (для Bath) Ф=5-7мм и F~10мм?