Was ist ein Wavemeter?
Ein Wellenlängenmesser ist ein Gerät, das in der Faseroptik zur Messung der Wellenlänge von Laserstrahlen verwendet wird. Ein Wellenlängenmesser, auch Wellenlängenmesser genannt, prüft die optischen Elemente von Produkten, während diese hergestellt werden. Wellenmesser werden eingesetzt, wenn äußerst genaue Messungen erforderlich sind.
Wellenmesser sind Interferometer, die nur zum Messen von Wellenlängen verwendet werden. Interferometer messen Lichtwellen mithilfe von Interferenzen, die normalerweise von Spiegeln erzeugt werden, um einen Lichtstrahl in zwei Teile zu teilen und ihn dann neu zu kombinieren. Durch Untersuchung der resultierenden Form können Messungen des Strahls vorgenommen werden.
Es gibt zwei Haupttypen von Wellenmessern: Scannen und Statisch. Der erste Typ basiert normalerweise auf dem Scanning Michelson Interferometer. Diese Arten von Wellenmessern bestehen aus drei Spiegeln, einer Lichtquelle und einem Detektor. Jedes Stück des Michelson-Interferometers ähnelt einer Kreuzform und befindet sich an einer Ecke des Kreuzes. Die Lichtquelle ist gegenüber einem der Spiegel positioniert, und ein zweiter Spiegel und der Detektor sind senkrecht dazu angeordnet. Der dritte Spiegel, halb versilbert, ist schräg in der Mitte positioniert. Dies ist der Spiegel, der den Strahl tatsächlich teilt.
Wenn die Lichtquelle aktiviert ist, trifft der Laser auf den halb versilberten Spiegel und teilt sich, wobei eine Hälfte des Strahls gerade durchgeht und die andere Hälfte sich senkrecht zur ersten bewegt. Beide Hälften treffen auf die hinter und über dem Mittelspiegel positionierten Spiegel, prallen ab und werden durch den halbversilberten Spiegel neu kombiniert. Der rekombinierte Strahl bewegt sich dann direkt nach unten in den Detektor, der die Ergebnisse analysiert.
Der Abstand zwischen den Spiegeln oder Armen kann geändert werden, um einen Bereich von Längen abzutasten. Die Genauigkeit dieser Wellenmesser kann bis zu 0,01 nm betragen. Einige Probleme, wie etwa Unvollkommenheiten im Strahl, Längenabweichungen und Schwankungen der Eingangsleistung, könnten jedoch zu ungenaueren Ergebnissen führen.
Die meisten statischen Wellenmesser basieren auf dem statischen Fizeau-Interferometer. Diese Wellenmesser haben keine beweglichen Teile, sondern verwenden dasselbe Prinzip der Spiegelreflexion. Weniger gebräuchliche statische Wellenmesser basieren auf Fabry-Pérot-Interferometern, die linear sind. Diese werden jedoch häufiger als optische Spektrometer als Wellenmesser verwendet.
Eine hohe Genauigkeit für alle Arten von Wellenmessern hängt von der Stabilität des Setups und der Auflösung des Displays ab. Ein Referenzlaser, dessen Wellenlänge bekannt ist und der mit dem zu testenden Laser zusammenarbeitet, trägt ebenfalls zur Erhöhung der Genauigkeit bei. In Fällen, in denen es auf äußerste Genauigkeit ankommt, muss die Maschine möglicherweise einmal pro Minute kalibriert werden.
Wellenlängen können auch mit Spektrometern gemessen werden, obwohl Spektrometer mehr Informationen über die Komponenten des Lichtstrahls liefern, wird die Präzision geopfert. Einige Arten von Wellenmessern können auch als Spektrometer fungieren und so zusätzliche Informationen liefern, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen.