pa в peKmvie его максимальной чувствительности . Применение в прототипе электрооптичес го фазового нониуса в качестве компенсато ра позвол ет достичь высокой точности измерений , однако при измерении предельно малых фазовых смещений, когда необходима высока чувствительность прибора, наличие компенсатора, состо щего из нескольких оптических элементов, снижает помехоусто чивость прибора, а тем самым и его чувствительность . Дл повышени чувствительности измерений в предлагаемом четырехлучевом пол ризационном интерферометре первый светоцелительный элемент выполнен в виде склеенных пр моугольной призмы и ромба с полупрозрачным внутренним зеркалом и глухим наружным, второй светоделительный элемент вьшолньн в виде склеенных между собой равнобедренной призмы и ромба с полупрозрачным внутренним зеркалом и дву м глухими внешними зеркалами, и расположен над четвертьволновой фазовой пластинкой с глухим зеркалом на внешней стороне, а между торым светоделительным элементом и фазовой пластинкой на пути о ной пары лучей установлены две дополнительные фазовые пластинки, поворачивающие соответственно плоскости пол ризации лучей на угол /kit -ах / к- ИХ 1т-%)) /ли.11-1 ; и- где к - целое число, а на пути другой пары лучей помещен исследуемый объем. Светоделительные элементы и фазовые пла стинки объед1й1ены посредством оптическог контакта в монолитный блок. На фиг, 1, 2 и 3 изображена схема предлагаемого четырехлучевого пол ризацио ного интерферометра в трех проекци х; на фиг. 4 - направлени колебаний электричес кого вектора луча лазера П| по отношени к оптическим ос м П , где и -номер оп тического элемента на фиг, 1,2 и 3, Устройство содержит в качестве источника све та лазер 1, модул тор 2, два светоделител ных элемента 3 и 4, исследуемый объем 5 фотоприемник 6, усилитель 7, регистрирую щее- устройство 8, Первый светоделительный элемент 3 выполнен-в виде склеенных между собой пр моугольной призмы 9 и ромба 1О с полупрозрачнымвнутренним зеркалом 11 и внешним глухим зеркалом 12, Второй светоделительный элемент 4 выполнен в виде склеенных между собой равнобедренной призмы 13 и ромба 14 с полупрозрачным внутренним зеркалом 15 и гпухими внешними зеркалами 16, 17. Второй светоделительный элемент рас- положен над четвертьволновой фазовой пластинкой 18 с глухим зеркалом 19 на внешней стороне. Между вторым светоделительным элементом 4 и фазовой пластинкой 18 на пути одной пары лучей а. установлены две фазовые пластинки 2О и 21, поворачивающие соответственно плоскости пол -/ ризации лучей на угол «.H J-iill-) 2 4 2 4/ целое число, а на пути другой па ры лучей О. и а Т омещен исследуемый объем. Оптические элементы 3,4, 20, 21 и 18 соединены при помощи оптического контакта в монолитный блок. Устройство работает следующим, образом . Луч лазера проходит через модул тор 2, в качестве которого применен электрооптичес уий кристалл, ось которого повернута на 45 относительно направлени колебаний электрического вектора луча, который стансЗвитс эллиптически пол ризованным с модулированной эллиптичностью. С помощью двух последовательно установленных светоделительных элементов 3,4 луч делитс на четыре параллельных луча; два из них Qg проход т сквозь исследуемый объем 5, а два других d и еЛд - сквозь фазовые пластинки 2О и 21, поворачивающие соответственно плоскости пол ризации лучей на угол /.iV./ Kft ftX гце К , 2 %ГГТТ/ целое число. Все четыре луча проход т сквозь четвертьволновую фазовую пластинку 18 с глухим зеркалом на внешней стороне. После отражени лучи идут в обратном направлении по тождественным траектори м и в резулмате их сложени на выхдае интерферометра образуютс два взаимно ортогональных луча a oii-ajH o( .j интенсивность которых равна (i Slt-si« 2х), 6 7( Sii-sirt 2х). Результирующие лучи Olg и а попадают на дш{)ференциальный фотоприемник 6, разностный ток которого равен 2 J - &tnStibirt 2х J где С - чувствительность фотоприемника , Л - амплитуда луча лазера, X - измер ема разность фаз, .Si - частота моцилирующего напр жени , на которую настроен мос1 л тор 2 и узкополосный усилитель 7. Как следует из; уравнени ол фототока прибор вл етс аи|}|ф®Рйнциапькым нульинаикатором , работающим в режиме максимальной чувствительности, К преимуществам устройства можно отнести и его конструктивные особенности: все четыре луча проход т через оцну и ту же четвертьволновую фазовую пла-стинку 18, поэтому неточности изготовлени и юстировки вли ют на резулм-ируюшие лучи одинаково, а благодар дифференциальной схеме вли ние неточностей взаимно исключаетс . Кроме тог благодар наличию фазовых пластинок 2О и 21 с осевой симметрией ваоль оси Z и поэтому н нуждаюишхс в настройке четвертьволнова фазова пластинка 18 вли ет ва лучи, по разному: азимуты осей эллиттсо лучей отмен ютс на 9О°;азимутыосей эппипсов лучей а J и а не мен ютс , но меж ними возникает разность фаз ТС . Настройка прибора ос уществл етс при сборке интерферометра при помощи оптического контакта . Монолитна конструкци и небольи1ие размеры обеспечивают надежную I стабильность прибора, так как практически исключена расстройка интерферометра. Формула :изобретени 1, Четырехлучевой пол ризационный интерферометр , содержащий лазер, модул тор. iiaa светоделительных элемента, фотоприемник , усилитель и регистрирующее устройство , отличающийс тем, что, с целью попыщени чyrJCтnитeлы ocти измерений , первый с вето делите льны и элемент вьшолнен в виде склеенных пр моугольной призмы и ромба с полупрос.1рпчным внутг ренним зеркалом и глухим наружным, второй светоделительный элемент выполнен в виде склеенных между собой равнобедренной призмы и ромба с полупрозрачным внутренним зеркалом и двум глухими внешними зеркалами и расположен над четвертьволновой фазовой пластинкой с глухим зеркалом на внешней стороне, а между вторым светоделительным элементом и фазовой . пластинкой на пути одной пары лучей установлены две допо;тнительные фазовые пластинки , поворачиваюише соответственно плоскости пол ризации лучей на угол /Kit -ft / KU ftV KU It VT rrrTT/ где к - целое число, а на пути другой пары лучей помещен исследуемый объем, 2, Интерферометр по п, 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что светоделительные элементы и фазовые пластинки соединены посредством оптического контакта в монолитный блок.pa in peKmvie its maximum sensitivity. The use of an electro-optical phase vernier as a compensator in a prototype allows one to achieve high measurement accuracy, however, when measuring extremely small phase displacements, when a high sensitivity of the device is needed, the presence of a compensator consisting of several optical elements reduces the noise immunity of the device, and thus and its sensitivity. To increase the sensitivity of measurements in the proposed four-beam polarization interferometer, the first light-curing element is designed as glued rectangular prism and rhombus with a translucent inner mirror and a deaf outer one, the second beam-splitting element is shaped as an isosceles prism and rhombus with a translucent inner mirror glued together with a translucent internal mirror and a mirror mirror inside the mirror. deaf external mirrors, and is located above the quarter-wave phase plate with a deaf mirror on the outside, and between the second light itelnym element and the phase plate in the path of the ray pair hydrochloric installed two additional phase plates, respectively, turning of the polarization plane of rays through an angle / kit -ax / k THEIR 1t-%)) /li.11-1; and where k is an integer, and the volume under study is placed on the path of another pair of rays. The beam splitting elements and phase plates are connected by an optical contact into a monolithic block. Figures 1, 2, and 3 depict the scheme of the proposed four-beam polarization interferometer in three projections; in fig. 4 - direction of oscillations of the electric vector of the laser beam P | in relation to the optical axis P, where and are the number of the optical element in figs 1, 2, and 3, the device contains as the light source a laser 1, a modulator 2, two beam-separating elements 3 and 4, the volume being investigated 5 a photodetector 6, amplifier 7, recording device 8, the first beam-splitting element 3 is made in the form of a rectangular prism 9 and rhomb 1O glued together, with a semi-transparent internal mirror 11 and an external deaf mirror 12, the second beam-splitting element 4 is made in the form glued together isosceles prism 13 and rhombus 14 with a floor translucent interior mirror 15 and exterior mirrors gpuhimi 16, 17. The second beam splitter distribution element laid over the quarter-wave phase plate 18 with a hollow mirror 19 on the outside. Between the second beam-splitting element 4 and the phase plate 18 in the path of one pair of rays a. two phase plates 2O and 21 were installed, rotating the polarization planes of the rays by an angle “.H J-iill-) 2 4 2 4 / integer, respectively, and the volume under study was placed on the path of the other pair of O. and T rays. Optical elements 3,4, 20, 21 and 18 are connected by an optical contact into a monolithic block. The device works as follows. The laser beam passes through the modulator 2, for which an electro-optical crystal is used, whose axis is rotated 45 relative to the direction of oscillation of the electric vector of the beam, which has become elliptically polarized with the modulated ellipticity. With the help of two successively mounted beam-splitting elements 3.4, the beam is divided into four parallel beams; two of them, Qg, pass through the volume under study, 5, and the other two d and eld, pass through phase plates 2O and 21, which rotate the polarization planes of the rays by an angle of /.iV./Kft ftX Hz K, 2% GGTT / integer, respectively. All four beams pass through a quarter-wave phase plate 18 with a deaf mirror on the outside. After reflection, the rays go in the opposite direction along identical paths and in the result of their addition at the output of the interferometer two mutually orthogonal beams a oii-ajH o (.j whose intensity is equal to (i Slt-si 2x), 6 7 (Sii-sirt 2x) .The resulting beams Olg and a fall on ds {) a real photodetector 6, the difference current of which is 2 J - & ttiStibirt 2x J where C is the sensitivity of the photodetector, L is the amplitude of the laser beam, X is the measured phase difference, .Si - the frequency of the mobilizing voltage to which the motor 2 and the narrow-band amplifier 7 are tuned. Ka It implies; The photocurrent equations The device is AI |} | F®Raincap nuylinacator operating at maximum sensitivity. The advantages of the device include its design features: all four beams pass through the same quarter-wave phase plate 18, therefore inaccuracies the fabrication and alignment affect the resultant rays equally, and due to the differential scheme, the effect of inaccuracies is mutually exclusive. In addition, due to the presence of phase plates 2O and 21 with axial symmetry, the wa-axis of the Z-axis, and therefore the quarter-wave phase plate 18 needs to be tuned, it influences the rays in different ways: the azimuths of the axes of the elite rays are canceled by 9 °; the azimuths of the axes of the rays of the J and a do not change, but between them there is a difference in the phases of the vehicle. The instrument setup is realized when the interferometer is assembled using an optical contact. The monolithic design and small dimensions provide reliable instrument stability, since the detuning of the interferometer is practically excluded. Formula: invention 1, a four-beam polarization interferometer containing a laser, a modulator. iiaa beam-splitting element, a photodetector, an amplifier and a recording device, characterized in that, in order popyscheni chyrJCtnitely octi measurements, first divide a veto flax and vsholnen element in the form of rectangular prisms glued and rhombus with polupros.1rpchnym vnutg rennim mirror and a hollow outer, the second beam-splitting element is made in the form of an isosceles prism and a rhombus glued to each other with a translucent internal mirror and two deaf external mirrors and is located above the quarter-wave phase plate with a deaf h rkalom on the outside, and between the second beam splitter and phase. the plate on the path of one pair of rays has two additional phase plates, turning, respectively, the plane of polarization of the rays by the angle / Kit -ft / KU ftV KU It VT rrrTT / where k is an integer, and the path of the other pair of rays is placed on the investigated volume, 2, The interferometer according to Claims, 1, and Tl and H ayu and the fact that the beam-splitting elements and phase plates are connected by optical contact into a monolithic block.
1212
ТТЛTtl
иг.Зig.Z
Фиг ЧFIG H