Спасибо огромное!
http://www.kvadrotech.ru/catalog/p25.htm
По характеристикам это близко к моему 1P22.
интерферометр Фабри-Перо
-
holos
интерферометр Фабри-Перо
Смотри ты, до сих пор выпускается! Значит, сделан на совесть.
Я, в свое время, достал его для разработки и изготовления системы стабилизации интерференционной картины ПРИ ЗАПИСИ голограммы. Раньше чувствительность пластинок была куда хуже современных – около 5 мДж/кв. см, да и лазеры особой мощностью не отличались. Редко можно было подобрать трубку с мощностью 40-50 мВт. Экспонировали пластинки несколько минут. Естественно, брак по вибрациям был весьма заметен. Вот и задумал такую систему. И сделал. Представьте – бьешь кувалдой по столу, все ходит ходуном, а голограмме - хоть бы хны. То есть и пластинка тоже ходит и интерференционная картина гуляет, но синхронно с пластинкой, следовательно, согласно теории относительности, они неподвижны друг относительно друга. Что и требуется для качественной записи голограммы.
Ну, насчет кувалды я, конечно, перегнул, но стук согнутым пальцем по плите система компенсировала спокойно. Но, что особенно важно, полностью нейтрализовался плавный дрейф картины от тепловых и механических напряжений в голографической схеме, что является наиболее опасным влиянием на смещение интерференционной картины. Мы действительно стучали кувалдой, но не по плите, а по полу, рядом со столом. Ну и что – Майкельсон покажет пару переколебаний и все успокаивается. Хлопанье дверьми, громкое нецензурное выражение, крепкий чих – все это КРАТКОВРЕМЕННЫЕ воздействия, для 3-х, 5-и минутной экспозиции не критичные.
Оформил три авторских свидетельства на разработанную систему, но 1-й отдел счел этот материал неподлежащим для открытой публикации и повесил гриф ДСП. Посему поделиться деталями очень своеобразной следящей системы с обратной связью через опто-электро-механический преобразоваетль я не могу. Смог только опубликовать схему регистрации вибраций во время записи голограммы (входящей в следящую систему), в т. ч., и на нашем сайте в разделе «Публикации». Вот для этой измерительной схемы и был использован ФЭУ-62, а в самой следящей системе стоял многострадальный ФЭИС.
Теперь ближе к нашей теме. Хочется сравнить чувствительности ФЭУ-62 и OPT. У ФЭУ анодная чувствительность 1А/лм (при 1кВ анодного напряжения), у OPT «анодная» чувствительность 0,45 А/Вт. Как их сравнить? Надо вспомнить, чем отличаются фотометрические единицы (люмен) от энергетических (ватт) Открываем прекрасную книгу М. М. Гуревича «Фотометрия. Теория, методы и приборы», Л. Энергоатомиздат, 1983 г., и на странице 23 читаем такие архиполезнейшие вещи:
«…Световой эффективностью K излучения называют отношение светового потока (лм) к мощности связанного с ним излучения (Вт)… Для монохроматических потоков (с длиной волны L) световая эффективность определяетcя по формуле:
K = V(L)*Km
где V(L) – относительная спектральная чувствительность глаза, Km – коэффициент пропорциональности, который называют максимальной световой эффективностью излучения. Если мощность измеряется в ваттах, а световой поток в люменах, то коэффициент Km равен числу люменов светового потока, связанных с потоком излучения в один ватт при той длине волны, для которой V(L) = 1, т. е. для L = 555 нм. Международный комитет мер и весов определил значение Km = 683 лм/Вт…».
Специально переписал эти строки из-за их чрезвычайной важности. Дальше - проще. Из графика кривой видности, приведенной в этой же книге, находим значение V(L) для длины волны 650 нм, V(650 нм) = 0,1 (чувствительность глаза к 650 нм в десять раз меньше, чем к 555 нм!). Т. е., 1 Вт для такой длины волны будет соответствовать Km*0,1 = 68 лм. Переходя для чувствительности ФЭУ от люменов к ваттам, получим величину 68 А/Вт. Т. е. получается, что ФЭУ в 150 раз чувствительнее OPT. Т. е. чувствительнее самого фотодиода. А по выходу усилителя, естественно, чувствительности сравниваются. Я раньше считал коэффициент усиления, получил k = 200. Вот и получается, что по чувствительности OPT не хуже, чем ФЭУ. Впрочем, надо эти расчеты перепроверить.
Я, в свое время, достал его для разработки и изготовления системы стабилизации интерференционной картины ПРИ ЗАПИСИ голограммы. Раньше чувствительность пластинок была куда хуже современных – около 5 мДж/кв. см, да и лазеры особой мощностью не отличались. Редко можно было подобрать трубку с мощностью 40-50 мВт. Экспонировали пластинки несколько минут. Естественно, брак по вибрациям был весьма заметен. Вот и задумал такую систему. И сделал. Представьте – бьешь кувалдой по столу, все ходит ходуном, а голограмме - хоть бы хны. То есть и пластинка тоже ходит и интерференционная картина гуляет, но синхронно с пластинкой, следовательно, согласно теории относительности, они неподвижны друг относительно друга. Что и требуется для качественной записи голограммы.
Ну, насчет кувалды я, конечно, перегнул, но стук согнутым пальцем по плите система компенсировала спокойно. Но, что особенно важно, полностью нейтрализовался плавный дрейф картины от тепловых и механических напряжений в голографической схеме, что является наиболее опасным влиянием на смещение интерференционной картины. Мы действительно стучали кувалдой, но не по плите, а по полу, рядом со столом. Ну и что – Майкельсон покажет пару переколебаний и все успокаивается. Хлопанье дверьми, громкое нецензурное выражение, крепкий чих – все это КРАТКОВРЕМЕННЫЕ воздействия, для 3-х, 5-и минутной экспозиции не критичные.
Оформил три авторских свидетельства на разработанную систему, но 1-й отдел счел этот материал неподлежащим для открытой публикации и повесил гриф ДСП. Посему поделиться деталями очень своеобразной следящей системы с обратной связью через опто-электро-механический преобразоваетль я не могу. Смог только опубликовать схему регистрации вибраций во время записи голограммы (входящей в следящую систему), в т. ч., и на нашем сайте в разделе «Публикации». Вот для этой измерительной схемы и был использован ФЭУ-62, а в самой следящей системе стоял многострадальный ФЭИС.
Теперь ближе к нашей теме. Хочется сравнить чувствительности ФЭУ-62 и OPT. У ФЭУ анодная чувствительность 1А/лм (при 1кВ анодного напряжения), у OPT «анодная» чувствительность 0,45 А/Вт. Как их сравнить? Надо вспомнить, чем отличаются фотометрические единицы (люмен) от энергетических (ватт) Открываем прекрасную книгу М. М. Гуревича «Фотометрия. Теория, методы и приборы», Л. Энергоатомиздат, 1983 г., и на странице 23 читаем такие архиполезнейшие вещи:
«…Световой эффективностью K излучения называют отношение светового потока (лм) к мощности связанного с ним излучения (Вт)… Для монохроматических потоков (с длиной волны L) световая эффективность определяетcя по формуле:
K = V(L)*Km
где V(L) – относительная спектральная чувствительность глаза, Km – коэффициент пропорциональности, который называют максимальной световой эффективностью излучения. Если мощность измеряется в ваттах, а световой поток в люменах, то коэффициент Km равен числу люменов светового потока, связанных с потоком излучения в один ватт при той длине волны, для которой V(L) = 1, т. е. для L = 555 нм. Международный комитет мер и весов определил значение Km = 683 лм/Вт…».
Специально переписал эти строки из-за их чрезвычайной важности. Дальше - проще. Из графика кривой видности, приведенной в этой же книге, находим значение V(L) для длины волны 650 нм, V(650 нм) = 0,1 (чувствительность глаза к 650 нм в десять раз меньше, чем к 555 нм!). Т. е., 1 Вт для такой длины волны будет соответствовать Km*0,1 = 68 лм. Переходя для чувствительности ФЭУ от люменов к ваттам, получим величину 68 А/Вт. Т. е. получается, что ФЭУ в 150 раз чувствительнее OPT. Т. е. чувствительнее самого фотодиода. А по выходу усилителя, естественно, чувствительности сравниваются. Я раньше считал коэффициент усиления, получил k = 200. Вот и получается, что по чувствительности OPT не хуже, чем ФЭУ. Впрочем, надо эти расчеты перепроверить.
-
Gall
интерферометр Фабри-Перо
В OPT стоит строго говоря не усилитель, а схема преобразования ток-напряжение с крутизной 1 В/мкА. Так что сравнивать надо именно чувствительности по току. Если же хочется сравнивать чувствительности по напряжению, тогда в анодную цепь ФЭУ придется прицепить резистор на 1 МОм, или даже такую же схему с операционником (которая, кстати, шумит). Так что все-таки ФЭУ чувствительнее.
-
holos
интерферометр Фабри-Перо
Странные вещи происходят в последнее время. Прошла целая рабочая неделя, а я не записал ни одной голограммы. И не был в отпуске, или в длительной заграничной командировке, каждый день исправно ходил на работу. Конечно, были вылазки в Москву на встречи и закупки, но это были обычные поездки, происходящие регулярно, как завтрак с обедом. Были и гости и звонки. Тоже ничего необычного. Вот звонок по телефону. Голос с характерным индусским акцентом, просит приобрести фиксаж. «Пожалуйста, сколько нужно – на 1 литр, на 2»? «Нужно 10 кг»! …Поднимаю телефон с пола, бормочу - «У меня нет такого количества». «А где купить?» Индусы народ настырный. Обещаю вечером послать по «емеле» ссылку на хим-сайт-склад.
Приходит группа знакомых врачей, молодых, энергичных, не связанных догмами, разговариваем об актуальнейшей проблеме измерения частиц в крови. Есть много вариантов решения, но точность измерения у большинства из них далека от желаемой. Очень кстати в студии стоит настроенный Фабри-Перо. Показываю в работе, соображаю, что можно косвенно измерять размеры частиц по доплеровскому смещению частоты рассеянного частицами света. У SFPI для этого достаточное разрешение. На следующий день бегу в Дом Технической Книги на Ленинском проспекте, 2-й этаж, раздел «Оптика», ищу хоть какую-нибудь литературу о лазерных корреляционных спектрометрах. Ничего нет. Но лежит на полке, особняком, как представитель высшей книжной знати, могучий фолиант «Анализ Броуновского движения». Фолиант, способный достойно украсить любой научно-технический интерьер. Осторожно приоткрываю обложку-плиту, заглядываю внутрь. Боже мой – сколько формул! Одни формулы и уравнения, разделенные редкими словами. А я-то думал, что это просто столкновения между молекулами. Нет, мне в этом не разобраться до конца жизни. С сожалением закрываю книгу, оставляя дух Броуна наедине с немыслимо сложным математическим аппаратом.
В букинистическом отделе неожиданно натыкаюсь на уникальную книгу П. Друде «Оптика», изданную в Лейпциге в 1912 г., переведенную и изданную у нас в 1935 г. Много лет назад я переписывал из этой книги, взятой в библиотеке, целые главы, чтобы иметь их всегда под рукой. Как в ней просто и изящно анализируется спираль Корню, графически объясняющая дифракцию света на бесконечной полуплоскости! Темный переплет, пожелтевшие страницы. На многих абзацы, подчеркнутые разноцветными карандашами. Сколько умов склонялось над этими страницами, вникая в мудрые выкладки, скольким людям передала бесценный опыт эта книга!
Забираю с собой драгоценную реликвию, на сдачу покупаю «Справочник оптика-технолога», 2004 г. (сколько там стекол и клеев!), еду домой.
Уже в электричке, после положенной дремоты, обнаруживаю SMS сообщение. Молодая учительница из далекого г. Шадринска просит помочь с приобретением любительского набора для записи голограмм. В коротком тексте со смайликами, стесненном пространством экрана, чувствуется, за некоторой робостью просьбы, восторженное отношение к голографии. Конечно помогу. В понедельник и приступлю.
Приезжает Дмитрий из Владимира. Делает профессиональную голографическую установку. Уже купил He-Ne лазер (так и не дождавшись от меня полупроводникового лазера), не доставало только пинхола. Научил его настраивать девайс и передал для работы. Это уже третий «выпускник» студии, перешагнувший рубеж от любительской голографии к серьезной работе. Пожелаем ему успехов.
Вихрь этих и других событий, больших и маленьких, серьезных и пустяковых, закручивает и увлекает, не давая расслабиться. Но пусть он заметает сугробы, пусть стелется поземкой, пусть шумит в ветках деревьев и в венах на висках, он не сможет помешать мне делать главное сегодня, ради чего я отрубил все заказы (Мюнхен, Торонто, Минск, Челябинск, Новосибирск, да и наш магазин тоже) на эту неделю. Она – для SFPI!
Да, пора твердо остановить чувственные излияния и перейти к комментариям к экспериментам, которые я провел на этой неделе. А рассказать есть что. Итак, по порядку.
Понедельник. Синхронизировал развертку осциллографа непосредственно от ЗГ и получил, наконец-то, нормальную осциллограмму спектра He-Ne.
Но развертка часто сбивалась, явно переходя на какую-то высокочастотную наводку. Откуда она появилась? Проверил заземление, продублировал его между БП и осциллографом, но ничего не изменилось. Случайно прикоснулся к корпусу осциллографа, наводка заметно ослабла. Ага, есть зацепка. После нескольких манипуляций выяснил – на осциллограф идет наводка от усилителя по излучению. Просто отодвинул осциллограф от БП, и наводка пропала. Хорошо, хотя непонятно. Как она образуется в усилителе? Ведь на его выходе, подключенном к пъезокерамике никаких наводок нет. Ладно, разберемся позже. Погонял интерферометр на разных настройках, убедился в хорошей стабильности измерительной схемы и, не без волнения, перешел на полупроводниковый лазер HL6512MG
Первая проблема – сделать параллельный пучок. Воспользовался линзой от указки – пыльной, пластмассовой, но с нужным фокусом. Сделал метки с размером пучка на экране вблизи линзы и на расстоянии трех метров от лазера. После нескольких попыток размещения линзы относительно лазера параллельность пучка получилась удовлетворительной. Далее настройка самого интерферометра. Здесь трудностей оказалось еще больше. Настройка оказалась гораздо более капризной относительно He-Ne, но, в конце концов, решил и этот вопрос. Прикрепил диафрагму 2 мм и врубил усилитель. Врубил и – обомлел. Такой каши я не видел никогда. По экрану метались какие-то огрызки импульсов, совсем не похожие на компоненты спектра, высокочастотные гребенки, как сами по себе, так и заполняющие низкочастотные импульсы. И никакой синхронизации. Все попытки хоть как-то организовать этот хаос, ни к чему не привели. На этом закончил трудовой день и поехал домой в полном расстройстве.
Вторник. Сначала перепроверил всю схему, электронику и оптику. Заново «запараллелил» пучок. Заново настроил SFPI. Врубил усилитель – опять каша! Что делать? Напевая под нос ободряющую песенку «…надо быть спокойным и упрямым…» снова и снова подстраивал и перестраивал схему. Песенка не помогла. Уехал домой «не солоно хлебавши».
Среда. С утра – тотальная настройка схемы. Появился некий автоматизм в движениях рук. Начал чувствовать люфты. Полностью разобрался с подачей управляющих напряжений. При настройке интерферометра нужно убрать сканирующий синусоидальный сигнал, а постоянным напряжением проверять насколько хорошо съюстированы зеркала. Меняешь напряжение, а на экране, за интерферометром, видно, как «дышит» пучок. Если его интенсивность меняется одновременно по всему сечению – значит юстировка хорошая. Дополнительно проверял спектр пассивным интерферометром Фабри-Перо, он постоянно показывал многочастотный спектр, правда, с неподвижными частотами. Тем не менее, на экране осциллографе продолжала дико танцевать все та же буйная компания.
В это время заметил, что батарейки стали садиться, и ток снизился до 90 мА. Запасных батареек не было, пришлось взять аккумуляторы из фотоаппарата, моего верного «Pentaxa», стоящего рядом в готовности на штативе. Отличные аккумуляторы «Varta», 2700 мА*час. Подключил аккумуляторы к блоку, выставил 100 мА, повернулся к осциллографу, и чуть не сел мимо стула – на экране ярко и неподвижно стоял ОДНОЧАСТОТНЫЙ спектр! Мистика? Нет, в мистику я не верю. Повернул пучок, мгновенно расстроив SFPI, посмотрел на спектр через обычный интерферометр – да, и он показывал одночастотный спектр. Поставил снова батарейки – пошли гармоники. Поставил аккумуляторы – опять одночастотный спектр. Так, пора остановиться, сморщить репу и сделать выводы. Остановился, сморщил репу и поехал домой делать выводы.
Четверг. С утра заехал в «Чип и Дип», купил два отличных многооборотных низкоомных подстроечных резистора на 100 Ом (марка PV36W101, 100Ом). Заодно купил и низкошумящий предварительный стереоусилитель, собранный по балансной схеме. Сигнальчик с лазерного диода был уже слабоват, решил его подусилить, а на втором канале собрать генератор пилы – синусоидальное сканирование линейно только в узком интервале вблизи середины переднего и заднего фронтов синусоиды. В студии занялся модернизацией блока питания лазера – стало понятно, что он играет не последнюю роль во всей этой истории. Выкинул старое проволочное сопротивление на 22 Ом, при вращении которого ток опасно «прыгал», припаял новое сопротивление. Красота! Ток регулировался мягко и точно. Единственный минус - резистор имел маленький шлиц под часовую отвертку, да разве это кого-то волнует! Оставил аккумуляторы – с ними блок будет работать дольше.
И началась НАСТОЯЩАЯ РАБОТА. Работа, когда ты уже контролируешь ситуацию, когда ты уже знаешь, что последует за движением твоих рук, когда ты ожидаешь результат и он не заставляет себя ждать. Правда, получить одночастотный спектр удалось не сразу. Чувствительность SFPI к настройкам оказалась предельно высокой. Пришлось подстраивать и ток лазера, что с новым резистором оказалось очень легко. Принес термопарный термометр, стал контролировать температуру воздуха вблизи лазера. И вот он, красавец снова появился на экране осциллографа, ничуть не хуже спектра от He-Ne.
Снимите шляпу, господа, снимите шляпу! Снимите шляпу перед этой картинкой, она заслуживает того. Она показывает нам, что при желании и настойчивости можно добиться не только ожидаемых, но и неожиданных результатов, результатов, которые заставят по иному взглянуть на ситуацию и существенно добавить оптимизма в нашем безнадежном деле 
Фотоаппарат был заряжен вторым комплектом аккумуляторов, не стал тянуть время, сфотографировал спектр, пока он опять куда-нибудь не ускакал. Не ускакал! Полчаса я смотрел на осциллограф, ничего не трогая и спектр стоял, как вкопанный.
Впереди пятница, разбор полетов. Но об этом в следующий раз.
Приходит группа знакомых врачей, молодых, энергичных, не связанных догмами, разговариваем об актуальнейшей проблеме измерения частиц в крови. Есть много вариантов решения, но точность измерения у большинства из них далека от желаемой. Очень кстати в студии стоит настроенный Фабри-Перо. Показываю в работе, соображаю, что можно косвенно измерять размеры частиц по доплеровскому смещению частоты рассеянного частицами света. У SFPI для этого достаточное разрешение. На следующий день бегу в Дом Технической Книги на Ленинском проспекте, 2-й этаж, раздел «Оптика», ищу хоть какую-нибудь литературу о лазерных корреляционных спектрометрах. Ничего нет. Но лежит на полке, особняком, как представитель высшей книжной знати, могучий фолиант «Анализ Броуновского движения». Фолиант, способный достойно украсить любой научно-технический интерьер. Осторожно приоткрываю обложку-плиту, заглядываю внутрь. Боже мой – сколько формул! Одни формулы и уравнения, разделенные редкими словами. А я-то думал, что это просто столкновения между молекулами. Нет, мне в этом не разобраться до конца жизни. С сожалением закрываю книгу, оставляя дух Броуна наедине с немыслимо сложным математическим аппаратом.
В букинистическом отделе неожиданно натыкаюсь на уникальную книгу П. Друде «Оптика», изданную в Лейпциге в 1912 г., переведенную и изданную у нас в 1935 г. Много лет назад я переписывал из этой книги, взятой в библиотеке, целые главы, чтобы иметь их всегда под рукой. Как в ней просто и изящно анализируется спираль Корню, графически объясняющая дифракцию света на бесконечной полуплоскости! Темный переплет, пожелтевшие страницы. На многих абзацы, подчеркнутые разноцветными карандашами. Сколько умов склонялось над этими страницами, вникая в мудрые выкладки, скольким людям передала бесценный опыт эта книга!
Забираю с собой драгоценную реликвию, на сдачу покупаю «Справочник оптика-технолога», 2004 г. (сколько там стекол и клеев!), еду домой.
Уже в электричке, после положенной дремоты, обнаруживаю SMS сообщение. Молодая учительница из далекого г. Шадринска просит помочь с приобретением любительского набора для записи голограмм. В коротком тексте со смайликами, стесненном пространством экрана, чувствуется, за некоторой робостью просьбы, восторженное отношение к голографии. Конечно помогу. В понедельник и приступлю.
Приезжает Дмитрий из Владимира. Делает профессиональную голографическую установку. Уже купил He-Ne лазер (так и не дождавшись от меня полупроводникового лазера), не доставало только пинхола. Научил его настраивать девайс и передал для работы. Это уже третий «выпускник» студии, перешагнувший рубеж от любительской голографии к серьезной работе. Пожелаем ему успехов.
Вихрь этих и других событий, больших и маленьких, серьезных и пустяковых, закручивает и увлекает, не давая расслабиться. Но пусть он заметает сугробы, пусть стелется поземкой, пусть шумит в ветках деревьев и в венах на висках, он не сможет помешать мне делать главное сегодня, ради чего я отрубил все заказы (Мюнхен, Торонто, Минск, Челябинск, Новосибирск, да и наш магазин тоже) на эту неделю. Она – для SFPI!
Да, пора твердо остановить чувственные излияния и перейти к комментариям к экспериментам, которые я провел на этой неделе. А рассказать есть что. Итак, по порядку.
Понедельник. Синхронизировал развертку осциллографа непосредственно от ЗГ и получил, наконец-то, нормальную осциллограмму спектра He-Ne.
- he_ne.jpg (48.79 KiB) Viewed 3886 times
Первая проблема – сделать параллельный пучок. Воспользовался линзой от указки – пыльной, пластмассовой, но с нужным фокусом. Сделал метки с размером пучка на экране вблизи линзы и на расстоянии трех метров от лазера. После нескольких попыток размещения линзы относительно лазера параллельность пучка получилась удовлетворительной. Далее настройка самого интерферометра. Здесь трудностей оказалось еще больше. Настройка оказалась гораздо более капризной относительно He-Ne, но, в конце концов, решил и этот вопрос. Прикрепил диафрагму 2 мм и врубил усилитель. Врубил и – обомлел. Такой каши я не видел никогда. По экрану метались какие-то огрызки импульсов, совсем не похожие на компоненты спектра, высокочастотные гребенки, как сами по себе, так и заполняющие низкочастотные импульсы. И никакой синхронизации. Все попытки хоть как-то организовать этот хаос, ни к чему не привели. На этом закончил трудовой день и поехал домой в полном расстройстве.
Вторник. Сначала перепроверил всю схему, электронику и оптику. Заново «запараллелил» пучок. Заново настроил SFPI. Врубил усилитель – опять каша! Что делать? Напевая под нос ободряющую песенку «…надо быть спокойным и упрямым…» снова и снова подстраивал и перестраивал схему. Песенка не помогла. Уехал домой «не солоно хлебавши».
Среда. С утра – тотальная настройка схемы. Появился некий автоматизм в движениях рук. Начал чувствовать люфты. Полностью разобрался с подачей управляющих напряжений. При настройке интерферометра нужно убрать сканирующий синусоидальный сигнал, а постоянным напряжением проверять насколько хорошо съюстированы зеркала. Меняешь напряжение, а на экране, за интерферометром, видно, как «дышит» пучок. Если его интенсивность меняется одновременно по всему сечению – значит юстировка хорошая. Дополнительно проверял спектр пассивным интерферометром Фабри-Перо, он постоянно показывал многочастотный спектр, правда, с неподвижными частотами. Тем не менее, на экране осциллографе продолжала дико танцевать все та же буйная компания.
В это время заметил, что батарейки стали садиться, и ток снизился до 90 мА. Запасных батареек не было, пришлось взять аккумуляторы из фотоаппарата, моего верного «Pentaxa», стоящего рядом в готовности на штативе. Отличные аккумуляторы «Varta», 2700 мА*час. Подключил аккумуляторы к блоку, выставил 100 мА, повернулся к осциллографу, и чуть не сел мимо стула – на экране ярко и неподвижно стоял ОДНОЧАСТОТНЫЙ спектр! Мистика? Нет, в мистику я не верю. Повернул пучок, мгновенно расстроив SFPI, посмотрел на спектр через обычный интерферометр – да, и он показывал одночастотный спектр. Поставил снова батарейки – пошли гармоники. Поставил аккумуляторы – опять одночастотный спектр. Так, пора остановиться, сморщить репу и сделать выводы. Остановился, сморщил репу и поехал домой делать выводы.
Четверг. С утра заехал в «Чип и Дип», купил два отличных многооборотных низкоомных подстроечных резистора на 100 Ом (марка PV36W101, 100Ом). Заодно купил и низкошумящий предварительный стереоусилитель, собранный по балансной схеме. Сигнальчик с лазерного диода был уже слабоват, решил его подусилить, а на втором канале собрать генератор пилы – синусоидальное сканирование линейно только в узком интервале вблизи середины переднего и заднего фронтов синусоиды. В студии занялся модернизацией блока питания лазера – стало понятно, что он играет не последнюю роль во всей этой истории. Выкинул старое проволочное сопротивление на 22 Ом, при вращении которого ток опасно «прыгал», припаял новое сопротивление. Красота! Ток регулировался мягко и точно. Единственный минус - резистор имел маленький шлиц под часовую отвертку, да разве это кого-то волнует! Оставил аккумуляторы – с ними блок будет работать дольше.
И началась НАСТОЯЩАЯ РАБОТА. Работа, когда ты уже контролируешь ситуацию, когда ты уже знаешь, что последует за движением твоих рук, когда ты ожидаешь результат и он не заставляет себя ждать. Правда, получить одночастотный спектр удалось не сразу. Чувствительность SFPI к настройкам оказалась предельно высокой. Пришлось подстраивать и ток лазера, что с новым резистором оказалось очень легко. Принес термопарный термометр, стал контролировать температуру воздуха вблизи лазера. И вот он, красавец снова появился на экране осциллографа, ничуть не хуже спектра от He-Ne.
- laser_diode.jpg (48.03 KiB) Viewed 3886 times
Фотоаппарат был заряжен вторым комплектом аккумуляторов, не стал тянуть время, сфотографировал спектр, пока он опять куда-нибудь не ускакал. Не ускакал! Полчаса я смотрел на осциллограф, ничего не трогая и спектр стоял, как вкопанный.
Впереди пятница, разбор полетов. Но об этом в следующий раз.
-
Игорь
интерферометр Фабри-Перо
Сергей, может Вам стоило писать художественную литературу?.. Серьёзные задатки явно видны 
-
holos
интерферометр Фабри-Перо
Да нет уж, я ближе к голографии . Находит иногда, особенно после удачных экспериментов.
А теперь позволю себе закончить описание последних, действительно, удачных экспериментов. Сидел я за схемой и в пятницу, и в субботу, да и сегодня до обеда, чувствуя, что на следующей неделе заказчики мне этого сделать уже не дадут.
Начну с описания окончательного варианта измерительной схемы. Все главные элементы схемы пронумерованы, остановлюсь на некоторых из них.
Ключевой элемент схемы - SFPI. Как оказалось, для его оптимальной настройки необходимо не только безупречно юстировать зеркала, но и очень точно позиционировать его относительно пучка, отраженного от переднего зеркала в направлении лазера. Загонять отраженный пучок обратно в лазер совершенно недопустимо, начинаются межрезонаторные взаимодействия, исключающие индикацию нормального спектра, см. левое фото спектра.
Помехи на фото сильно сглажены из-за достаточно длинной экспозиции, 1/20 сек, на экране осциллографа все выгладит совсем удручающе. Отраженный пучок нужно увести от оси на очень малый угол. На какой – определяется только по осциллографу. Поэтому SFPI нужно ставить на оправку, имеющую точный, желательно, микрометрический, поворот в вертикальной и горизонтальной плоскостях. У меня оправка, на которой закреплен SFPI, имеет точное вращение только по одной координате, но и это сильно облегчило настройку.
Под рукой нужно всегда иметь пассивный интерферометр Фабри-Перо, чтобы оперативно отслеживать спектр лазера. Особенно это необходимо, когда SFPI еще не настроен, и на осциллографе ничего нельзя разглядеть. Для этого в схеме стоит дополнительное зеркало 3 (см. фото), с помощью которого можно, не очень комфортно, но все же разглядеть спектр лазера.
Совсем банальные советы. Нужно точно контролировать ток и температуру лазера. В данном эксперименте ток, при котором наблюдался одночастотный спектр был равен 95 мА. Температура при этом «гуляла в пределах 17,3-18,3С, что, по моему мнению, очень даже хорошо. Режим генерации был достаточно стабилен. Сегодня опять наблюдал спектр в течении получаса. Отснял на фото и схему и SFPI а он и думал меняться. При 90 мА и при 100 мА спектр срывался в многочастотный режим. Надо ставить на БП цифровой измеритель тока и, обязательно, многооборотный подстроечный резистор. И, конечно, попытаться выйти на паспортный режим работы лазера: 115 мА, 25С.
Увидеть многочастотный спектр оказалось даже труднее, чем одночастотный. Помех появилось немерянно. ФЭУ уже не вытягивал нужную амплитуду. Тем не менее, мне удалось получить стабильный спектр и сфотографировать его, см. правое фото.
Из ближайших задач вижу повышение амплитуды сигнала с ФЭУ в 2-3 раза и переход на пилообразную развертку сканирующего напряжения, подаваемого на пъезокерамику. Ну, и, опять попробовать, опять схлестнуться в неравной схватке с HL6548FG. А куда он денется
. Находит иногда, особенно после удачных экспериментов.А теперь позволю себе закончить описание последних, действительно, удачных экспериментов. Сидел я за схемой и в пятницу, и в субботу, да и сегодня до обеда, чувствуя, что на следующей неделе заказчики мне этого сделать уже не дадут.
Начну с описания окончательного варианта измерительной схемы. Все главные элементы схемы пронумерованы, остановлюсь на некоторых из них.
Ключевой элемент схемы - SFPI. Как оказалось, для его оптимальной настройки необходимо не только безупречно юстировать зеркала, но и очень точно позиционировать его относительно пучка, отраженного от переднего зеркала в направлении лазера. Загонять отраженный пучок обратно в лазер совершенно недопустимо, начинаются межрезонаторные взаимодействия, исключающие индикацию нормального спектра, см. левое фото спектра.
- sfpi_08.jpg (45.86 KiB) Viewed 4079 times
- sfpi_07.jpg (57.68 KiB) Viewed 4079 times
Совсем банальные советы. Нужно точно контролировать ток и температуру лазера. В данном эксперименте ток, при котором наблюдался одночастотный спектр был равен 95 мА. Температура при этом «гуляла в пределах 17,3-18,3С, что, по моему мнению, очень даже хорошо. Режим генерации был достаточно стабилен. Сегодня опять наблюдал спектр в течении получаса. Отснял на фото и схему и SFPI а он и думал меняться. При 90 мА и при 100 мА спектр срывался в многочастотный режим. Надо ставить на БП цифровой измеритель тока и, обязательно, многооборотный подстроечный резистор. И, конечно, попытаться выйти на паспортный режим работы лазера: 115 мА, 25С.
Увидеть многочастотный спектр оказалось даже труднее, чем одночастотный. Помех появилось немерянно. ФЭУ уже не вытягивал нужную амплитуду. Тем не менее, мне удалось получить стабильный спектр и сфотографировать его, см. правое фото.
Из ближайших задач вижу повышение амплитуды сигнала с ФЭУ в 2-3 раза и переход на пилообразную развертку сканирующего напряжения, подаваемого на пъезокерамику. Ну, и, опять попробовать, опять схлестнуться в неравной схватке с HL6548FG. А куда он денется
-
_Pirra
интерферометр Фабри-Перо
Доброго времени суток.
Мне пока подсилу только нечто такое http://pirra-i.narod.ru/2.htm
Но я буду стараться стремиться к большему.
Мне пока подсилу только нечто такое http://pirra-i.narod.ru/2.htm
Но я буду стараться стремиться к большему.
-
holos
интерферометр Фабри-Перо
Резиновое колечко - это круто! Главное, чтобы оно со временем не усыхало. Ну, и как со спектром модуля?
-
_Pirra
интерферометр Фабри-Перо
Со спектром модуля всё в порядке.
Почемуто в интерферометре много "шума". Буду ещё практиковаться в работе с ним. Надо будет заняться пространственными фильтрами, может избавлюсь от "шума".
Почемуто в интерферометре много "шума". Буду ещё практиковаться в работе с ним. Надо будет заняться пространственными фильтрами, может избавлюсь от "шума".
-
holos
интерферометр Фабри-Перо
Володя Войтенко пердлагает матовое стекло не приклеивать к переднему зеркалу, а держать его в руках или, еще лучше, чем-нибудь вибрировать. Тогда спекл-шум пропадает и кольца будут видны гораздо лучше.
Мы в свое время делали еще круче - использовали в качестве диффузора просветный ж-к экран. Ничего вибрировать не надо и шумы полностью пропадают.
Мы в свое время делали еще круче - использовали в качестве диффузора просветный ж-к экран. Ничего вибрировать не надо и шумы полностью пропадают.