Измерение оптической разности фаз, определение степени когерентности, измерение оптической длины волны: .методами интерферометрии – G01J 9/02
Патенты в данной категории
ИЗОБРАЖАЮЩИЙ МИКРОЭЛЛИПСОМЕТР
Изображающий микроэллипсометр состоит из источника когерентного освещения 1, пространственного фильтра 2, управляемой полуволновой пластинки 3, коллиматора 4, неполяризующего светоделителя 5, по крайней мере, одной ловушки-поглотителя 6, микрообъектива 7 с фронтальной линзой 8, расположенного под микрообъективом предметного столика 9 с размещенным на нем объектом 10, интерференционного блока 11 формирования изображения. Отраженный от объекта 10 пучок отклоняется светоделителем 5 на вход интерференционного блока 11 формирования изображения. Технический результат - увеличение точности определения поляризационных параметров света, рассеянного объектом, и исключение влияния на точность определения геометрического рельефа поверхности. 8 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2503922 патент выдан: опубликован: 10.01.2014 |
|
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАБЕГА ФАЗЫ МОНОХРОМАТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ИНФРАКРАСНОГО ДИАПАЗОНА
Изобретение относится к оптическим методам контроля проводящей поверхности в инфракрасном (ИК) излучении и может быть использовано в физико-химических исследованиях динамики роста переходного слоя поверхности, в технологических процессах для контроля толщины и однородности тонкослойных покрытий металлизированных изделий и полупроводниковых подложек, а также в сенсорных устройствах. Способ определения набега фазы монохроматической поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) инфракрасного диапазона включает генерацию поверхностной электромагнитной волны во всем спектральном диапазоне широкополосного источника излучения, регистрацию интерферограмм, формируемых в результате взаимодействия излучения опорного пучка и измерительного пучка, порожденного ПЭВ, при этом ПЭВ пробегает различные расстояния участка ее трека, соответствующие крайним точкам контролируемого участка. Излучение источника содержит гармоническую составляющую с волновым числом , равным волновому числу контролируемой ПЭВ, а расчет производят с учетом зависимости ( ), получаемой в результате применения к интерферограммам полного Фурье-преобразования. Технический результат заключается в обеспечении возможности сокращения времени измерений и обеспечения возможности однозначности определения набега фазы монохроматической ПЭВ. 3 ил. |
2491522 патент выдан: опубликован: 27.08.2013 |
|
СПОСОБ ДЕМОДУЛЯЦИИ СИГНАЛА ВОЛОКОННОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА
Изобретение относится к области оптических способов измерения физических величин с использованием волоконных интерферометров. Предложены два варианта способа демодуляции сигнала волоконного интерферометра, включающие модуляцию разности фаз в интерферометре гармоническим сигналом, преобразование полученного сигнала в последовательность цифровых отсчетов и вычисление разности фаз. Согласно первому варианту способа преобразование сигнала осуществляют с частотой в три раза больше частоты модуляции разности фаз в интерферометре и формируют тройки отсчетов из всех трех отсчетов каждого периода, после чего производят вычисление искомой разности фаз по каждой тройке. Согласно второму варианту способа тройки формируют из трех соседних отсчетов со сдвигом каждой последующей тройки на один отсчет. Технический результат - упрощение вычислений и реализации, исключение требования к определенному значению амплитуды вспомогательной модуляции и равенства разностей длин плеч интерферометров, объединенных в линию. 2 н. и 1 з.п. ф-лы. |
2470477 патент выдан: опубликован: 20.12.2012 |
|
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
Измеритель длины волны лазерного излучения выполнен по схеме интерферометра Майкельсона. В состав устройства входит исследуемый лазерный источник, излучение которого разделяется светоделителем на два пучка, каждый из которых, отражаясь от соответствующих отражателей, один из которых выполнен с возможностью смещения вдоль оптической оси с помощью привода, снова проходит светоделитель и попадает на вход фотоприемного устройства. Выход фотоприемного устройства соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом вычислительного устройства, которое выдает измеренную информацию на экран. В схему интерферометра дополнительно введен калибровочный канал, содержащий эталонный лазерный источник, а также введены три дополнительных плеча разной длины и быстродействующий переключатель, позволяющий с высокой скоростью последовательно подключать к интерферометру соответствующее плечо. Технический результат заключается в обеспечении повышения скорости измерения длины волны лазерного излучения и увеличения динамического диапазона измеряемых сигналов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. |
2425338 патент выдан: опубликован: 27.07.2011 |
|
СОЛНЕЧНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР КОГЕРЕНТНОСТИ С РАССЕИВАЮЩЕЙ ЛИНЗОЙ
Интерферометр по ходу света содержит спектральный фильтр для монохроматизации света, апертурную входную диафрагму и экран с двумя точечными отверстиями. Точечные отверстия освещаются солнечным светом, прошедшим через входную диафрагму. Два расходящихся от отверстий световых пучка образуют интерференционное поле, наблюдаемое или фотографируемое в выходной плоскости. За экраном с входной апертурой устанавливается короткофокусная рассеивающая линза. В выходной плоскости расположены сканирующие и регистрирующие приборы для определения степени пространственной когерентности. Технический результат - увеличение степени пространственной когерентности, увеличение интенсивности пространственно когерентного света. 7 ил., 1 табл. |
2410641 патент выдан: опубликован: 27.01.2011 |
|
ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)
Предложены варианты интерферометрических устройств, предназначенные для исследования внутренней структуры объектов методом оптической когерентной томографии, в которых предусмотрена возможность управления местоположением границы зоны наблюдения, а также предусмотрена возможность коррекции искажения томографического изображения поперечного сечения объекта, вызванной аберрацией оптической длины пути для низкокогерентного оптического излучения, направляемого на исследуемый объект, обусловленной поперечным сканированием. В вариантах устройства один или два оптоволоконных управляемые сканера в различных сочетаниях выполняют функцию сканирования окна когерентности низкокогерентного оптического излучения вглубь исследуемого объекта в пределах зоны наблюдения, функцию управления местоположением границы зоны наблюдения и функцию компенсации аберрации оптической длины пути для низкокогерентного оптического излучения, направляемого на исследуемый объект, обусловленной поперечным сканированием. Выполнение указанных функций обеспечивается с помощью соответствующих управляющих напряжений. В предпочтительных вариантах разработанного интерферометрического устройства оптоволоконный управляемый сканер реализован в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки. Технический результат - расширение класса интерферометрических устройств, упрощение эксплуатации. 4 н. и 38 з.п. ф-лы, 5 ил. |
2273823 патент выдан: опубликован: 10.04.2006 |
|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
Устройство выполнено с возможностью ввода оптического излучения во второй порт оптического интерферометра при обеспечении идентичностости мод оптических излучений, пришедших с первого и второго портов оптического интерферометра в измерительное плечо оптического интерферометра, и идентичности мод оптических излучений, пришедших с первого и второго портов оптического интерферометра в референтное плечо оптического интерферометра. Устройство может включать как один, так и два источника оптического излучения. При использовании одного источника устройство содержит поляризационный ответвитель, установленный за источником по ходу излучения. Один из выходов поляризационного ответвителя соединен с узлом поворота плоскости поляризации. Оптический интерферометр может быть выполнен, например, в виде интерферометра Майкельсона, содержащего трехпортовые коммутаторы, либо в виде интерферометра Маха-Цандера. Использование двух источников оптического излучения позволяет, кроме того, осуществить мультиплексирование без спектральных потерь мощности. Технический результат - обеспечение высокой эффективности использования мощности источника оптического излучения. 22 з.п. ф-лы, 6 ил. |
2272991 патент выдан: опубликован: 27.03.2006 |
|
ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТА
Оптическое устройство для исследования объекта содержит оптически связанные источник низкокогерентного оптического излучения и оптический интерферометр, включающий измерительное и опорное плечи, при этом измерительное плечо снабжено зондом. Также опорное плечо включает, по меньшей мере, одну сменную часть, заданные оптические параметры которой определяются оптическими свойствами зонда. Технический результат - обеспечение максимального согласования плеч оптического интерферометра и тем самым высокое разрешение по глубине. 19 з.п. ф-лы, 1 ил.
|
2247938 патент выдан: опубликован: 10.03.2005 |
|
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ЛАЗЕРНОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА
Изобретение относится к методам измерений, в частности измерений дистанции, производимых с помощью лазерного интерферометра (1, 2). Способ согласно данному изобретению состоит в определении температуры воздуха вдоль всего пути лазерного луча 3, излучаемого лазерным интерферометром, путем измерения скорости звука 5, проходящего по тому же пути, и использовании полученной величины, чтобы рассчитать зависимую от температуры воздуха поправку к измеренной величине, в частности величине измеренной дистанции. Технический результат - повышение точности измерений. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
|
2243500 патент выдан: опубликован: 27.12.2004 |
|
ИНТЕРФЕРОМЕТР Изобретение относится к измерению оптических характеристик веществ и может быть использовано для оптического детектирования вещественных компонентов. Интерферометр содержит оптически сопряженные источник светового излучения, отражающую пластинку, выполненную из оптически прозрачного вещества с показателем преломления n1, светоделительный элемент, сопряженную с ним матричную периодическую систему фотоэлементов, спектроанализатор, по меньшей мере один тонкий частично пропускающий слой толщиной не более /2, расположенный между источником светового излучения и отражающей пластинкой под углом , определяемым из соотношения: sin = /2d, где - угол между тонким частично пропускающим слоем и волновым фронтом световой волны, - длина световой волны, d - период интерференционных полос, при этом интерферометр выполнен с возможностью присоединения к поверхности отражающей пластинки анализируемого вещественного компонента, на поверхности компонента могут быть расположены области раствора, отражающая пластинка выполнена из оптически прозрачного вещества с показателем преломления n1, который выбран из соотношения, n1<n, где n2 - показатель преломления раствора, а периодическая система фотоэлементов установлена с возможностью ее разворота вокруг оптической оси интерферометра. Предлагаемый интерферометр может найти применение для диагностики состояния кожного покрова человека. Технический результат - возможность с помощью несложного оптического устройства регистрировать распределение и местонахождение многочисленных областей раствора на поверхности. 1 ил. | 2217713 патент выдан: опубликован: 27.11.2003 |
|
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ РАЗНОСТИ ФАЗ САНЬЯКА В КОЛЬЦЕВОМ ИНТЕРФЕРОМЕТРЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано при конструировании датчиков физических величин на основе волоконных интерферометров, а также волоконно-оптических гироскопов. Способ компенсации разности фаз Саньяка в кольцевом интерферометре волоконно-оптического гироскопа заключается в подаче на широкополосные электрооптические фазовые модуляторы кольцевого интерферометра ступенчатого пилообразного напряжения с длительностью ступеньки, равной времени пробега светового луча в кольцевом интерферометре, и изменении напряжения в пределах периода от нулевого уровня до уровня, при котором фазовый сдвиг равен П радиан, и опять до нулевого уровня с циклическим чередованием изменения направления вектора напряженности электрического поля в волноводе модулятора на противоположное в моменты времени, при которых фазовый сдвиг равен П радиан или нулю путем коммутации электродов модулятора. Технический результат: исключение сброса ступенчатого пилообразного напряжения, а также уменьшение максимальной амплитуды формируемого в электронном тракте обработки информации ступенчатого пилообразного напряжения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. | 2146807 патент выдан: опубликован: 20.03.2000 |
|
ОПТОВОЛОКОННЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР И ОПТОВОЛОКОННЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к технической физике, в частности к классу устройств для исследования внутренней структуры объектов, и может быть использовано в медицине для диагностики состояния отдельных органов и систем человека, в частности, для оптической когерентной томографии, и в технической диагностике, например, для контроля технологических процессов. Сущность изобретения: в оптоволоконном интерферометре оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде оптоволоконной управляемой линии задержки с возможностью изменять оптическую длину плеча интерферометра, а следовательно, и разность оптических длин плеч по меньшей мере на несколько десятков рабочих длин волн интерферометра. Оптоволоконный пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде оптоволоконной пьезоэлектрической управляемой линии задержки и содержит пьезокерамическую пластину, на противоположных поверхностях которой размещены электроды и оптическое волокно. Целесообразно выполнять пластину в форме диска, а волокно укладывать в форме спирали, что обеспечивает возможность изменения длины оптического волокна в широких пределах при безынерционности и малых габаритах преобразователя. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил. | 2100787 патент выдан: опубликован: 27.12.1997 |
|
СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ЗЕМЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Использование: электродинамика, в частности определения влияния свойств вакуума и подвижных материальных сред на проявление эффектов Допплера в световом луче. Сущность изобретения: в устройстве на основе интерферометра Майкельсона в одном из плеч интерферометра установлен сосуд с жидкостью, например водой, в котором размещен второй сосуд для вытеснения этой жидкости, а один из отражателей выполнен полупрозрачным и установлен в основании сосуда с жидкостью, В устройство также введен интерферометр Маха-Цандера, одно из плеч которого совпадает с плечом интерферометра Майкельсона с сосудами, перед которыми установлен дополнительный светоделитель, создающий контур интерферометра Маха-Цандера. В процессе экспозиции осуществляют вытеснение жидкости сосудом с воздухом. Это позволяет одновременно зарегистрировать суммарное количество волн в контрольном участке, определяемое интерферометром Майкельсона, т.е. при распространении света "туда и обратно", которое остается постоянным, и интерферометром Маха-Цандера при распространении света только "туда" или только "обратно", т.е. по направления или против движения. В интерферометре Маха-Цандера количество волн изменяется пропорционально эффекту Допплера в зависимости от скорости и направления движения устройства, расположенного на Земле. Сопоставление зафиксированного количества волн двумя интерферометрами позволяет определять скорость и направление движения Земли. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. | 2094761 патент выдан: опубликован: 27.10.1997 |
|
МНОГОЛУЧЕВОЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к оптическим измерениям и к построению контрольно-измерительных устройств с использованием голографии. Сущность изобретения: в однородной среде с показателем преломления no на одной оптической оси устанавливают точечный источник когерентного линейно поляризованного излучения с длиной волны , оптический элемент с показателем преломления n и параллельными сферическими поверхностями, имеющими один центр кривизны, но различные радиусы кривизны r1 - r2=d, выпуклость обеих поверхностей ориентирована в сторону источника излучения. Расстояние между сферическими поверхностями выбирается из соотношения: d = nr21/(f(n-no)+nr1), , где r1- радиус кривизны большей сферической поверхности, f - фокусное расстояние. Интерференционная картина проецируется на матрицу фоточувствительных элементов на приборах с зарядовой связью с периодом размещения фоточувствительных элементов Т. Причем, приемник излучения не перпендикулярен к оптической оси, на которой находятся источник излучения и оптический элемент, а смещен относительно перпендикуляра к оптической оси на угол = arcsin /T. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. |
2085873 патент выдан: опубликован: 27.07.1997 |
|
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Использование: изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения действительного значения длины волны лазерного излучения в интерференционных измерениях при данных условиях окружающей среды, определяемых значением температуры, давления, влажности. Сущность изобретения: способ определения действительного значения длины волны лазерного излучения в интерференционном приборе, использующем акустооптическое преобразование частоты света, основан на сравнении измеряемой длины волны света с длиной волны ультразвука, распространяющейся в акустооптическом модуляторе и которая в данном способе используется в качестве метрологической константы. Эталонное линейное перемещение задают как результат перемещения целого и дробного числа длин волн ультразвуковой волны в протяженном акустооптическом модуляторе, умноженного на значение длины волны ультразвука; при этом структура интерференционного прибора, работающего по предлагаемому способу, должна обеспечивать наличие электрических сигналов, несущих синфазную информацию отдельно о перемещении подвижного отражателя интерферометра и о перемещении акустооптического модулятора. 1 ил. | 2083962 патент выдан: опубликован: 10.07.1997 |
|
ДАТЧИК ВОЛНОВОГО ФРОНТА Использование: оптическая техника для определения формы волнового фронта принимаемого оптического излучения, например, устройства контроля качества оптических систем. Сущность изобретения: устройство выполнено на основе интерферометра поперечного сдвига по схеме Маха-Цендера с использованием модулирующего генератора, матрицы синхронных детекторов и регистрирующего устройства, который содержит матрицу арксинусных преобразователей, считывающее устройство и суммирующее устройство. 1 ил. | 2065142 патент выдан: опубликован: 10.08.1996 |
|
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Использование - изобретение относится к измерительной технике. Сущность заключается в том, что способ измерения длины волны лазерного излучения основан на формировании интерференционной картины и ее анализе. При этом формируют многолучевую интерференционную картину в виде системы узких равностоящих штрихов на отражающей поверхности пластины, установленной в резонатор лазера, путем поворота указанной пластинкой лазерного луча на угол и по углу поворота a и периоду d штриховой интерференционной картины определяют длину волны лазерного излучения. 1 ил. | 2064667 патент выдан: опубликован: 27.07.1996 |
|
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ ФЛУКТУАЦИЙ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ И/ИЛИ ПОГЛОЩАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТЕЙ ИССЛЕДУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Сущность: изобретение позволяет получать результаты измерений в реальном масштабе времени, повысить точность и временное разрешение измерений за счет исключения интерференционного сигнала измерительного пучка света и измерить приемником непосредственно временные корреляционные функции флуктуаций отражательной и/или поглощательной способностей исследуемого объекта, а не их спектра. В способе используется метод двухлучевой интерферометрии, в котором измерительный пучок света при помощи светоделителя расщепляют на два когерентных пучка, составляющих два плеча интерферометра. Один луч направляют на подвижный отражатель, исследуемый объект, неподвижный отражатель и вновь на светоделитель. Второй луч на неподвижный отражатель, исследуемый объект, подвижный отражатель и вновь на светоделитель. Оба интерферирующих скоррелированных пучка света, провзаимодействовавших с исследуемым объектом в разные моменты времени t1 и t2 которые соответствуют разным положениям подвижного отражателя, прошедших одинаковый путь, регистрируют сигнал как функцию t1-t2 пропорциональную корреляционной функции. 2 с. п. ф-лы, 1 ил. | 2045004 патент выдан: опубликован: 27.09.1995 |
|
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ РАЗНОСТИ ФАЗ Изобретение относится к интерференционным измерениям. Сущность: для измерения оптической разности фаз формируют информационный и опорный пучки когерентного излучения, формируют интерференционную картину и преобразуют ее в последовательность электрических сигналов, затем плавно изменяют частоту оптических колебаний когерентного луча до получения сначала максимального, затем минимального значения сигналов фотоэлектрического преобразования, измеряют полученные значения и определяют их разность, формируют сигнал, равный среднему значению также изменением частоты излучения, измеряют частоту сдвига, компенсируют среднее значение сигнала сигналом, соответствующим интенсивности исходного когерентного излучения, изменяют компенсирующий сигнал на величину, превышающую порог чувствительности фотоэлектрического преобразователя, измеряют сигнал некомпенсации, дополнительно сдвигают частоту излучения на величину, при которой компенсируются сигналы фотоэлектрического преобразования, измеряют частоту дополнительного сдвига и определяют разность фаз по математической зависимости, в которую входят измеренные величины. 1 ил. | 2028577 патент выдан: опубликован: 09.02.1995 |
|
СПОСОБ ЛАТЫШЕВА-ЛУКЬЯНОВА-СЕМЕНОВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗБАЛАНСА ДВУХЛУЧЕВОГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА Изобретение относится к технике сверхвысокочастотного /СВЧ/ и инфракрасного /ИК/ диапазонов, прежде всего миллиметрового и субмиллиметрового, а именно к интерферометрии этих диапазонов, к интерферометрическим способам измерения смещений, толщин, физических и химических параметров веществ и т. п. Двухлучевой интерферометр возбуждают излучением, измеряют сигналы на его выходе, соответствующие по меньшей мере двум различным относительным разбалансировкам его плеч, различающимся между собой на известную величину, такую, что разность фаз этих разбалансировок не кратна 180°, и вычисляют искомый разбаланс по измеренным сигналам. В одном из плеч интерферометра излучение модулируют, а измерение сигналов на выходе интерферометра осуществляют приемником, нечувствительным к составляющим сигналов, немодулированным по амплитуде. Возможны варианты настоящего способа, в которых измерение модулированной составляющей сигнала на выходе интерферометра осуществляют фазочувствительным демодулятором, например, методом синхронного детектирования. Кроме того, возможны варианты, при которых излучение модулируют по фазе, по амплитуде, методом двухполосной амплитудной модуляции без несущей и т.д. Эффективны варианты, когда излучение модулируют по амплитуде так, что модулирующая функция кусочно непрерывна и принимает два вещественных значения, равных по модулю, но отличающихся знаком, в частности когда модулирующая функция представляет собой функцию Уолша. Возможны также варианты, когда модулируют излучение не только в одном, но и во втором плече интерферометра, причем частота модуляции во втором плече отличается от частоты модуляции в первом, а измерение излучения на выходе ведут на разностной или/и/ суммарной частоте. Способ позволяет измерять как фазовый, так и амплитудный разбалансы интерферометра, т.е. в частности фазы и амплитуды коэффициентов пропускания или отражения исследуемых объектов. 7 з.п. ф-лы, 3 ил. | 2025674 патент выдан: опубликован: 30.12.1994 |
|