本发明专利技术涉及一种光学干涉仪，其具有用于射入输出光束的输出光束-光束输入端和将输出光束分成至少一束第一部分光束和第二部分光束的分光装置，其中，干涉仪被设计外差干涉仪，具体而言，在干涉仪光路内设置至少一个光学频移器；和其中，干涉仪具有一个或多个光波导元件，利用光波导元件至少在输出光束-光束输入端、分光装置和频移器之间形成光波导。本发明专利技术特征在于，频移器设置在第一或第二部分光束的光路内。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种光学干涉仪，其具有用于射入输出光束的输出光束-光束输入端和将输出光束分成至少一束第一部分光束和第二部分光束的分光装置，其中，干涉仪被设计外差干涉仪，具体而言，在干涉仪光路内设置至少一个光学频移器；和其中，干涉仪具有一个或多个光波导元件，利用光波导元件至少在输出光束-光束输入端、分光装置和频移器之间形成光波导。本专利技术特征在于，频移器设置在第一或第二部分光束的光路内。【专利说明】光学干涉仪和具有这种光学干涉仪的振动计
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的光学干涉仪以及具有这种光学干涉仪的振动计。
技术介绍
借助于干涉仪，输出光束利用分光装置分成至少一束第一和第二部分光束，这两束部分光束至少局部通过分开的光道引导，最后，这两束部分光束又叠加形成干涉。干涉仪已知被实施为例如马赫曾德尔干涉仪或迈克尔逊干涉仪。 在此本专利技术涉及被设计成外差干涉仪的干涉仪。这种外差干涉仪在干涉仪光路内具有至少一个光学频移器，按照典型方式在至少两束部分光束的其中一束的光路内。 这种干涉仪尤其应用于精确确定物体长度、运动或振动的测量技术。 由EP O 448 751 BI已知一种具有铌酸锂晶体的外差干涉仪。该干涉仪具有偏振旋转和频率偏移的变频器。在此，输出光束尤其利用两个声光构件分成两束偏振不同、强度大约相同的部分光束，这些部分光束通过偏振分光器分开。
技术实现思路
本专利技术任务在于进一步改进前面已知的光学干涉仪，尤其是提高干涉仪的构件的可靠性和可复制性。 该任务通过根据权利要求1的光学干涉仪解决。在权利要求2至7中以及尤其是针对包括本专利技术干涉仪的本专利技术振动计的权利要求8至14中，可以找到本专利技术干涉仪的有利实施方式。就此，全部权利要求的文字明确地通过参引而纳入本说明书。 本专利技术干涉仪具有用于射入输出光束的输出光束-光束输入端以及用于将输出光束分成至少第一部分光束和第二部分光束的分光装置。通过在所述干涉仪的光路内设置至少一个光学频移器，使得所述干涉仪被设计成外差干涉仪(heterodynesInterferometer)。第一部分光束的频率可以因此利用频移器至少相对于第二部分光束的频率而移位，从而干涉信号具有载波频率。 所述干涉仪包括一个或多个光波导元件，利用所述光波导元件至少在输出光束-光束输入端、分光装置和频移器之间形成光波导。 重要的是，频移器设置在第一或第二部分光束的光路内。 由于在从输出光束-光束输入端出发的光路内，分光装置设置在频移器前方，所以本专利技术干涉仪在结构方面原则上不同于前面已知的干涉仪，尤其是由EP O 448 751 BI已知的干涉仪。 由此得到包括前面已述结构优点的波导元件，其中可以形成仅少量且尤其是完全没有自由光束分量的紧凑和坚固实施方式，此外通过在第一或第二部分光束的光路内设置频移器使得对分光装置和频移器的构造提出的要求更少:尤其不重要的是，频移器和分光器被设计成彼此协调一致的光偏振器件。 因而在分光装置和频移器的设计和参数化中，在保留应用波导元件优点的情况下，相对于已知干涉仪得到了更大的设计范围。此外， 申请人:的研究表明，根据前述现有技术构造彼此协调一致的偏振分光装置和频移器对这种光学器件的生产提出非常高的要求，从而可以获得的可复制性较低，因而在制造过程中次品率和成本较高。本专利技术干涉仪避免了这些缺点。 本专利技术基于这样的认识，S卩，在声光频移器中总会保留未移位的频率部分，存在朝向相反移位方向的分量和更高阶的谐波分量。这些干扰光线分量对干涉仪的信号特性产生极其负面的影响。本专利技术目的是由此降低干扰分量，即，在频移器前利用附加的分光器，尤其是非偏振分光器得到干涉仪臂的光线。这些分光器按照特别有利的方式可在集成LiNbO3光学器件中制成，比偏振分光器更为可靠。因此，可给干涉仪臂提供噪声和干扰非常少的光线。干扰光线分量可能仅出现在带频移器的臂中。为此可以在频移器后通过偏振滤波器将错误偏振的干扰光线降至最低。在EP O 448 751 BI所述的解决方案中，在基准光线中不可避免地用到这些分量，而此处所述解决方案允许通过偏振滤波来进行降低。EP O 448 751 BI中的偏振分光器结构的任务还包括能够调节两个臂中的辐射功率分配。本专利技术在此基于这样的认识，即，在非偏振波导分光器中，在频移器之前就可以通过固定或可调节的尤其是可电子调节的分光比例进行分光。因而具有偏振分光器的、根据自由光束光学系统已知的系统现在也可以利用非偏振波导分光器转用于波导系统。 优选至少在输出光束-光束输入端、分光装置和频移器之间的光路仅被设计成中间连接了或尤其优选没有连接其他光学器件的波导。由此得到坚固结构并且避免了自由光束射入波导元件或从波导元件射出时的强度损失。因而尤其有利的是，至少在输出光束-光束输入端、分光装置和频移器之间，按照一个优选实施方式的本专利技术干涉仪不具有自由光束，即，在波导之外没有光路，尤其没有自由光束作为在外部环境中的光路。 本专利技术干涉仪的波导元件优选被设计成平面波导和/或光纤。尤其优选的是，本专利技术干涉仪的所有波导元件优选被设计成平面波导和/或光纤。 在本专利技术范围内，干涉仪的光路局部利用平面波导以及局部利用光纤构成。如此得到特别坚固的结构，即，至少在输出光束-光束输入端、分光装置和频移器之间，整个光路仅利用平面波导构成。应用光纤情况下尤其可以应用自身已知的玻璃纤维。 应用光纤尤其可以实现利用光纤的商业标准插头尤其是FC/APC插头来连接光学干涉仪与其他器件，如光源或测量光学器件。 在本专利技术干涉仪的另一优选实施方式中，分光装置是非偏振的。 申请人:研究表明，由此与根据现有技术已知的利用波导构造的干涉仪相比干扰频率得到抑制(如前已述)。 在另一优选实施方式中，频移器被设计成双折射波导。由此，一方面频移器直接与干涉仪的光学波导元件相连，从而避免强度损失。另外通过被设计为双折射波导避免了根据现有技术已知的频移器(例如布拉格盒)尤其由于温度依赖性而显示出的缺点。 因而频移器优选被设计成声光频移器。 尤其有利的是，频移器尤其被设计成可受到压电影响的波导。由此可以其自身已知的方式利用相应构造的电子控制单元简单操控频移器。按照有利方式，频移器如此构造，即，利用电声转换器的帮助生成表面声波，之后在波导的选定范围内与光线如此相互作用，即，一部分光线朝向另一偏振方向频移地转换。尤其有利的是，频移器被设计成铌酸锂频移器，尤其是LiNbO3频移器，例如由EP O 448 751 BI已知。 通过将频移器设计成双折射波导，利用频移器使偏振频移地朝向第二偏振方向转移。对此，优选利用温度(影响与波长有关的折射指数)的帮助，将波长和/或移频准确设定为用于频移的脉冲和能量条件。 因而，干涉仪优选具有至少一个偏振滤波器，在其中设有频移器的部分光束内，偏振滤波器设置在频移器下游，从而频移器设置在偏振滤波器和分光装置之间。偏振滤波器与频移器相互作用，从而偏振滤波器仅可透过下述光线，所述光线具有通过频移器频移后的光线的偏振。由于偏振滤波器中可能出现的具有其他偏振的其他光束分量被吸收，所以频移后的光束利用偏振滤波器得到了 “清洁”。 在另一有利实施方式中，光学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学干涉仪，其具有用于射入输出光束的输出光束‑光束输入端(1)和用于将所述输出光束分成至少第一部分光束(4)和第二部分光束(5)的分光装置(3)，其中，所述干涉仪通过在所述干涉仪的光路内设置至少一个光学频移器(6)而被构成为外差干涉仪，并且其中，所述干涉仪具有一个或多个光波导元件(2、F2、F3、F4)，利用所述光波导元件至少在所述输出光束‑光束输入端(1)、所述分光装置(3)和所述频移器(6)之间形成光波导，其特征在于，所述频移器(6)设置在其中一束部分光束的光路内。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·沃尔特格，克里斯蒂安·伦贝，亚历山大·德雷本施泰特，托比亚斯·布劳恩，
申请(专利权)人：综合工艺有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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