Techniklexikon

Wellenlängenmessung, interferometrische

Atom- und Molekülphysik, Messverfahren zur Messung der Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren, nahen infraroten und nahen ultravioletten Spektralbereich. Dabei wird in einem Interferometer die zu messende Wellenlänge mit einer bekannten Wellenlänge, z.B. eines stabilisierten Helium-Neon-Lasers, verglichen. Der prinzipielle Aufbau ist in der Abbildung dargestellt. Der Referenzlaser wird auf der einen Seite des Interferometers eingekoppelt und wird mit dem Strahlteiler ST1 in zwei Teilstrahlen aufgeteilt. Der erste Teilstrahl durchläuft den Weg ST1-P3-M3-M4-P4-ST2-PD1. Die optische Weglänge dieses Weges wird durch periodisches Verschieben der beiden Reflexionsprismen P3 und P4 periodisch verändert. Der zweite Teilstrahl durchläuft den Weg ST1-P1-P2-P1-PD1. Die optische Weglänge dieses Weges ist fest. Auf der Photodiode PD1 entsteht dadurch ein Interferogramm. Die Wiederholfrequenz der Intensitätsmaxima wird elektronisch ermittelt. Der zu messende Laser durchläuft den gleichen Strahlweg in umgekehrter Richtung wie in der Abbildung gezeigt. Das Interferogramm dieses Lasers wird analog auf der Photodiode PD2 gemessen. Auch hier wird die Wiederholfrequenz der Interferenzmaxima elektronisch gemessen. Aus dem Vergleich dieser Frequenz mit der entsprechenden Frequenz des Lasers mit bekannter Wellenlänge ergibt sich die zu messende Wellenlänge. Handelsübliche, auf diesem Prinzip basierende Geräte erreichen eine relative Genauigkeit von bis zu 10^-7.

Wellenlängenmessung, interferometrische: Prinzipielle Anordnung. M: Umlenkspiegel, P: Retroreflektoren (z.B. Prismen), ST: Strahlteiler, PD: Photodioden.