Articles

Wit Licht Interferometers

Vind meer leveranciersdetails aan het eind van dit encyclopedie artikel, of ga naar onze

U staat er nog niet bij? Krijg uw vermelding!

Een wit licht interferometer, die b.v. in de context van lage coherentie interferometrie wordt gebruikt, is een interferometer, typisch een Michelson interferometer, die met een wit lichtbron werkt, d.w.z. met een lichtbron met brede optische bandbreedte.De lichtbron werkt niet noodzakelijk in het zichtbare spectrale bereik, werkelijk wit licht voortbrengend.De temporele coherentie moet vrij klein zijn, terwijl normaliter een hoge ruimtelijke coherentie nodig is.De hoge ruimtelijke coherentie in combinatie met een brede bandbreedte kan het gemakkelijkst worden verkregen door licht uit een gloeilamp in een single-mode vezel te lanceren, maar dit leidt tot een zeer klein gelanceerd vermogen.De radiantie (helderheid) kan met vele orden van grootte worden verhoogd door een superluminescente bron zoals een superluminescente diode te gebruiken.In sommige gevallen worden golflengte-afstembare lasers gebruikt.

De detector in een witlichtinterferometer kan een fotodetector zijn die bijdragen van verschillende golflengten integreert en het signaal in het tijdsdomein registreert, of een spectrometer (spectrale fase-interferometrie).

signal from white light interferometer
Figuur 1: Gesimuleerd signaal zoals verkregen in een z-scan met een witlichtinterferometer. Nul optische weglengteverschil treedt op bij z = 2,6 μm.

Toepassing van witlichtinterferometrie

Witlichtinterferometrie wordt voor verschillende doeleinden gebruikt.De belangrijkste toepassingen zijn:

  • Medische beeldvorming is mogelijk met de techniek van optische coherentietomografie, die in wezen gebaseerd is op witlichtinterferometrie, althans in zijn oorspronkelijke vorm.
  • De meting van chromatische dispersie.Hier wordt het dispersieve optische element in één interferometerarm geplaatst, en het detectorsignaal wordt gevolgd terwijl de relatieve armlengte over een bepaald bereik wordt afgetast.Rond nul armlengteverschil, interferometrische wiggles optreden, terwijl het signaal is ongeveer constant voor grote armlengteverschillen.Met sterke dispersie, het opgenomen interferogram wordt breder.Door toepassing van een Fourier transform algoritme op het opgenomen interferogram, is het mogelijk om de complexe reflectie of transmissie coëfficiënt van het apparaat te testen, en numerieke differentiatie onthult de golflengte-afhankelijke groep vertraging en chromatische dispersie.
  • Het meten van afstanden.Vergeleken met interferometers die gebaseerd zijn op laserbronnen met een smalle lijnbreedte, worden de typische dubbelzinnigheidsproblemen vermeden.Een speciaal geval is het meten van oppervlakteprofielen.Zo kan een Michelson-interferometer met een CCD-camera als detector worden gebruikt.Ook hier worden beelden opgenomen voor verschillende armlengteverschillen.Elke pixel geeft de interferometrische wiebels weer rond het punt van nul armlengteverschil op de gegeven transversale plaats.In tegenstelling tot de situatie in een smalbandinterferometer is geen fase-unwrapping procedure vereist, zodat zelfs ruwe oppervlakken gemakkelijk kunnen worden behandeld.
  • Op vergelijkbare wijze kunnen reflecties binnen een fotonische geïntegreerde schakeling worden gedetecteerd.

Leveranciers

In de RP Photonics Buyer’s Guide zijn 8 leveranciers voor wit licht interferometers opgenomen. Daaronder:

Vragen en opmerkingen van gebruikers

Waarom werkt interferometrie met wit licht als de polarisatietoestand van het gebruikte licht willekeurig is? Aangezien in traditionele interferometers de polarisatietoestanden in beide armen op elkaar moeten worden afgestemd, waarom is dat hier niet nodig?

Antwoord van de auteur:

Ik denk dat men meestal gepolariseerd licht gebruikt in dergelijke interferometers.Toch kan men ook bij ongepolariseerd licht een interferometersignaal verkrijgen – zoals bij verschillende andere soorten interferometers. Het kan alleen een minder zuiver signaal zijn.

Hier kan men vragen en opmerkingen indienen. Voor zover ze door de auteur worden geaccepteerd, zullen ze boven deze paragraaf verschijnen, samen met het antwoord van de auteur. De auteur beslist op basis van bepaalde criteria over de acceptatie. In wezen moet het onderwerp van voldoende breed belang zijn.

Gelieve hier geen persoonlijke gegevens in te voeren; we zouden ze anders spoedig verwijderen. (Zie ook onze privacyverklaring.) Indien u persoonlijke feedback of advies van de auteur wenst te ontvangen, kunt u contact met hem opnemen, bijv. via e-mail.

Door het inzenden van de informatie geeft u toestemming voor eventuele publicatie van uw input op onze website volgens onze regels. (Als u later uw toestemming intrekt, zullen wij deze inputs verwijderen.) Aangezien uw inputs eerst door de auteur worden beoordeeld, kunnen zij met enige vertraging worden gepubliceerd.

Bibliografie

K. Naganuma et al., “Groepsvertragingsmeting met behulp van de Fouriertransformatie van een interferometrische kruiscorrelatie opgewekt door wit licht”, Opt. Lett. 15 (7), 393 (1990), doi:10.1364/OL.15.000393
M. Beck and 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 en 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 e.a., “Experimentele implementatie van Fourier-transform spectrale interferometrie en de toepassing ervan bij de bestudering van 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

(Stel aanvullende literatuur voor!)

Zie ook: interferometers, coherentie, optische coherentietomografie, chromatische dispersie, witlichtbronnen, The Photonics Spotlight 2008-02-22
en andere artikelen in de categorieën fotonische apparaten, optische metrologie

preview

Als u deze pagina leuk vindt, deel de link dan met uw vrienden en collega’s, bijv.bijvoorbeeld via sociale media:

TwitterFacebookLinkedIn

Deze deelknoppen zijn op een privacy-vriendelijke manier geïmplementeerd!