Co to jest falomierz?

Wavemeter to urządzenie stosowane w światłowodach do pomiaru długości fali wiązek laserowych. Falomierz, zwany także miernikiem długości fali, testuje elementy optyczne wytwarzanych produktów. Wavemetry są używane, gdy konieczne są niezwykle precyzyjne pomiary.

Wavemeters to interferometry używane tylko do pomiaru długości fal. Interferometry mierzą fale świetlne za pomocą interferencji, zwykle dostarczanej przez zwierciadła, w celu rozbicia wiązki światła na dwie części, a następnie rekombinacji. Badając uzyskany kształt, można wykonać pomiary wiązki.

Istnieją dwa główne typy falomierzy: skanowanie i statyczne. Pierwszy typ jest zwykle oparty na skaningowym interferometrze Michelsona. Tego typu falomierze składają się z trzech luster, źródła światła i detektora. Przypominający kształt krzyża, każdy element interferometru Michelsona znajduje się w jednym rogu krzyża. Źródło światła jest umieszczone naprzeciwko jednego z lusterek, a drugie lustro i detektor są ustawione prostopadle do nich. Trzecie lustro, częściowo posrebrzane, ustawione jest pod kątem w środku. To lustro, które faktycznie rozdziela wiązkę.

Gdy źródło światła zostanie aktywowane, laser uderzy w półsrebrzyste lustro i rozdzieli się, jedna połowa wiązki przechodzi prosto, a druga połowa porusza się prostopadle do pierwszej. Obie połówki uderzą w ustawione lusterka za i nad lustrem środkowym, odbijając się i zostaną ponownie połączone przez częściowo posrebrzane lustro. Zrekombinowana wiązka przesunie się następnie prosto w dół do detektora, który przeanalizuje wyniki.

Odległość między lusterkami lub ramionami można zmienić, aby zeskanować zakres długości. Dokładność tych falomierzy może wynosić nawet 0,01 nm. Jednak kilka problemów, takich jak niedoskonałości wiązki, dryf długości i fluktuacje mocy wejściowej, może dawać mniej dokładne wyniki.

Większość statycznych falomierzy opiera się na statycznym interferometrze Fizeau. Te falomierze nie mają ruchomych części, ale stosują tę samą zasadę lustrzanego odbicia. Mniej powszechne falomierze statyczne oparte są na interferometrach Fabry'ego-Pérota, które są liniowe. Są one jednak częściej stosowane jako spektrometry optyczne niż falomierze.

Wysoka dokładność dla każdego rodzaju falomierza zależy od stabilności konfiguracji i rozdzielczości wyświetlacza. Laser odniesienia, którego długość fali jest znana, pracujący w tandemie z testowanym laserem pomoże również zwiększyć dokładność. W przypadkach, w których niezwykle ważna jest ekstremalna dokładność, konieczna może być kalibracja maszyny co najmniej raz na minutę.

Długości fal można również mierzyć za pomocą spektrometrów, ale chociaż spektrometry podają więcej informacji na temat składników wiązki światła, precyzja jest poświęcana. Niektóre typy falomierzy mogą również działać jako spektrometry, dając dodatkowe informacje bez uszczerbku dla dokładności.