3 / 9
Т.М. Гладышева
90
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 4
товых лучей, проходящих оптический диск в противоположных направлениях,
и специальной плоской гранью светоделительного куба.
Луч от лазера Л делится на светоделителе СД
1
на два луча (первый луч —
луч
1
, второй луч — лучи
2
и
3
). Луч
1
отражается от зеркала М
4
, смешивается на
светоделителе СД
3
с лучами
2
и
3
, и попадает на чувствительную площадку фо-
тодетектора ФД. Второй луч делится на светоделителе СД
2
на луч
2
и луч
3
, ко-
торые распространяются в интерферометре по часовой и против часовой стрел-
ки соответственно. Лучи отражаются от зеркал М
1
–М
3
и проходят через оптиче-
ский диск ОД, вращающийся с угловой скоростью Ω.
Далее лучи
2
и
3
попадают на внешнюю зеркальную поверхность МСД
2
вто-
рого светоделителя, отражаются, и снова повторяют цикл отражений на зерка-
лах М
1
–М
3
, при этом дважды проходят оптический диск. После нескольких
проходов зеркальной поверхности МСД
2
лучи, пройдя второй светоделитель
СД
2
, попадают на фотодетектор и смешиваются с лучом
1
. При прохождении
оптического диска лучи
2
и
3
получат сдвиг фаз противоположных знаков, так
как проекции векторов скорости среды на волновые векторы имеют разные
знаки. В результате это приведет к смещению интерференционных полос. Луч
1
используют для настройки интерферометра на рабочую точку фазовой кривой в
целях обеспечения максимальной чувствительности.
Используя обозначения для амплитудных коэффициентов отражения и
пропускания
R
1
,
T
1
,
R
2
,
T
2
,
R
3
,
T
3
для светоделителей СД
1
–СД
3
соответственно, а
также принимая амплитудные коэффициенты отражения равными единице для
остальных отражающих поверхностей, можно записать, что амплитуды лучей
1–3
после прохождения светоделителя СД
3
составят:
ФД1 1 3 0
0
1
exp
;
e
e
E R R E
i
t
k L
2
ФД2 1 3 0
0
1
2
exp
2 1
;
e
e
E T R T E i
t
k L k L
2
ФД3 1 3 0
0
2
2
exp
2 1
,
e
e
E TT T E i t
k L k L
где
1
L
— геометрический путь, образованный последовательным прохождени-
ем оптических элементов СД
1
–М
3
–СД
2
;
2
L
— геометрический путь, образован-
ный прохождением элементов СД
1
–М
3
–М
2
–М
1
–СД
2
–…–СД
2
–СД
3
;
k
— число
переотражений на внешней зеркальной поверхности МСД
2
.
В многопроходной схеме смещение интерференционных полос увеличи-
вается пропорционально числу проходов оптического диска. Для такой схемы
выражение для разности оптического хода имеет вид
2 2 2
0 2
0
0
16
1 1
2
.
R r n k
L
r k r
c
Здесь
2
n
— показатель преломления материала оптического диска;
0
r
—
расстояние между соседними лучами, идущими в оптический датчик после