Articles

Interferometrar för vitt ljus

Finn mer information om leverantörer i slutet av denna encyklopediartikel, eller gå till vår

Är du inte listad ännu? Få din post!

En interferometer för vitt ljus, som används t.ex. i samband med lågkoherensinterferometri, är en interferometer, vanligtvis en Michelsoninterferometer, som arbetar med en vit ljuskälla, dvs. med en ljuskälla med stor optisk bandbredd.Ljuskällan arbetar inte nödvändigtvis i det synliga spektralområdet, vilket verkligen genererar vitt ljus.Dess temporala koherens måste vara ganska liten, medan en hög rumslig koherens normalt behövs. den höga rumsliga koherensen i kombination med en bred bandbredd kan lättast erhållas genom att man skickar ut ljus från en glödlampa i en enkelmodig fiber, men detta leder till en mycket liten skjutkraft.Strålningen (ljusstyrkan) kan ökas med många storleksordningar genom att använda en superluminescerande källa, t.ex. en superluminescerande diod. i vissa fall används våglängdssvepta avstämbara lasrar.

Detektorn i en interferometer för vitt ljus kan antingen vara en fotodetektor som integrerar bidrag från olika våglängder och registrerar signalen i tidsdomänen, eller en spektrometer (spektral fasinterferometri).

signal from white light interferometer
Figur 1: Simulerad signal som erhålls vid en z-scanning med en interferometer för vitt ljus. Noll skillnad i optisk väglängd inträffar vid z = 2,6 μm.

Användning av vitljusinterferometri

Vitljusinterferometri används för olika ändamål, de viktigaste tillämpningarna är:

  • Medicinsk avbildning är möjlig med tekniken för optisk koherenstomografi, som i huvudsak är baserad på vitljusinterferometri, åtminstone i sin ursprungliga form.
  • Mätning av kromatisk dispersion.Här placeras det dispersiva optiska elementet i den ena interferometerarmen, och detektorsignalen övervakas medan den relativa armlängden skannas genom ett visst intervall.Vid en armlängdsskillnad på noll uppstår interferometriska vickningar, medan signalen är ungefär konstant vid stora armlängdsskillnader.Vid stark dispersion blir det inspelade interferogrammet bredare.Genom att tillämpa en Fouriertransformalgoritm på det inspelade interferogrammet är det möjligt att få fram den komplexa reflektions- eller transmissionskoefficienten för den testade anordningen, och genom numerisk differentiering avslöjas den våglängdsberoende gruppfördröjningen och den kromatiska dispersionen.
  • Mätning av avstånd.Jämfört med interferometrar baserade på laserkällor med smal linjebredd undviks de typiska tvetydighetsproblemen.Ett specialfall är mätning av ytprofiler.Till exempel kan en Michelsoninterferometer med en CCD-kamera som detektor användas.Återigen registreras bilder för olika armlängdsdifferenser.Varje pixel visar de interferometriska vridningarna runt punkten med noll armlängdsdifferens vid den givna tvärgående platsen.Till skillnad från situationen i en smalbandsinterferometer krävs ingen fasavvecklingsprocedur, så även grova ytor kan lätt hanteras.
  • På liknande sätt kan reflektioner inom en fotonisk integrerad krets detekteras.

Leverantörer

I RP Photonics Inköpsguide finns 8 leverantörer av interferometrar för vitt ljus. Bland dem:

Frågor och kommentarer från användare

Varför fungerar interferometri med vitt ljus med tanke på att polarisationstillståndet hos det använda ljuset är slumpmässigt? Eftersom i traditionella interferometrar måste polarisationstillstånden i de båda armarna anpassas, varför är detta inte ett nödvändigt övervägande här?

Svar från författaren:

Jag tror att man vanligtvis använder polariserat ljus i sådana interferometrar.Man kan dock fortfarande uppnå en viss interferometersignal för opoliserat ljus – precis som i olika andra typer av interferometrar. det kan bara vara en mindre ren signal.

Här kan du skicka in frågor och kommentarer. I den mån de godkänns av författaren kommer de att visas ovanför detta stycke tillsammans med författarens svar. Författaren kommer att besluta om godkännande utifrån vissa kriterier. I huvudsak måste frågan vara av tillräckligt brett intresse.

Vänligen ange inte personuppgifter här, annars raderar vi dem snart. (Se även vår integritetspolicy.) Om du vill få personlig feedback eller rådgivning från författaren, vänligen kontakta honom t.ex. via e-post.

Då du skickar in informationen ger du ditt samtycke till att dina inlägg eventuellt publiceras på vår webbplats i enlighet med våra regler. (Om du senare återkallar ditt samtycke kommer vi att radera dessa bidrag.) Eftersom dina bidrag först granskas av författaren kan de komma att publiceras med viss fördröjning.

Bibliografi

K. Naganuma et al., ”Group-delay measurement using the Fourier transform of an interferometric cross correlation generated by white light”, Opt. Lett. 15 (7), 393 (1990), doi:10.1364/OL.15.000393
M. Beck och I. A. Walmsley, ”Measurement of group delay with high temporal and spectral resolution”, Opt. Lett. 15 (9), 492 (1990), doi:10.1364/OL.15.000492
A. P. Kovacs et al., ”Group-delay measurement on laser mirrors by spectrally resolved white-light interferometry”, Opt. Lett. 20 (7), 788 (1995), doi:10.1364/OL.20.000788
S. Diddams och J.-C. Diels, ”Dispersion measurements with white-light interferometry”, J. Opt. Soc. Am. B 13 (6), 1120 (1996), doi:10.1364/JOSAB.13.001120
C. Dorrer et al., ”Experimental implementation of Fourier-transform spectral interferometry and its application to the study of spectrometers”, Appl. Phys. B 70, S99 (2000), doi:10.1007/s003400000333
Q. Ye et al., ”Dispersion measurement of tapered air-silica microstructure fiber by white-light interferometry”, Appl. Opt. 41 (22), 4467 (2002), doi:10.1364/AO.41.004467
A. Gosteva et al., ”Noise-related resolution limit of dispersion measurements with white-light interferometers”, J. Opt. Soc. Am. B 22 (9), 1868 (2005), doi:10.1364/JOSAB.22.001868
T. V. Amotchkina et al., ”Measurement of group delay of dispersive mirrors with white-light interferometer”, Appl. Opt. 48 (5), 949 (2009), doi:10.1364/AO.48.000949

(Föreslå ytterligare litteratur!)

Se även: interferometrar, koherens, optisk koherenstomografi, kromatisk dispersion, vita ljuskällor, The Photonics Spotlight 2008-02-22
och andra artiklar i kategorierna fotoniska anordningar, optisk mätteknik

preview

Om du tycker om den här sidan, dela gärna länken med dina vänner och kollegor, e.

TwitterFacebookLinkedIn

Dessa delningsknappar är implementerade på ett integritetsvänligt sätt!