Ein hochsymmetrisches Heterodyninterferometer zur Demonstration ...

32 Theoretisches Konzept der Interferometrie
Abbildung 3.9: Zwei Möglichkeiten, eine Rückreflexion auf die Quelle zu
verhindern. In Abbildung (a) wird der Eingangsstrahl an einem nicht polarisierenden
Strahlteiler (BS) in Mess- und Referenzstrahl aufgeteilt. Die
Strahlen laufen dann zum Mess-Spiegel M bzw. Referenzspiegel R, die in
diesem Fall Umlenkspiegel ( ”
Katzenaugen-Spiegel“) sind. Die Überlagerung
findet nach dem zweiten Durchlaufen des BS in zwei Strahlen statt. Ein
Strahl wird mit einem Detektor detektiert, der andere mit einem Strahlentsorger
B geblockt. In Abbildung (b) wird der polarisierte Eingangsstrahl
am polarisierenden Strahlteiler PBS aufgespaltet. Der transmittierte Strahl
ist der Mess-Strahl. Er wird am Mess-Spiegel reflektiert. Zwischen PBS und
M durchläuft er zweimal die λ/4-Platte. Dadurch ist er nun s-polarisiert
und wird nach unten abgelenkt. Für den Referenzstrahl gilt Analoges. Mit
dem überlagerten Strahl kann weiter gemessen werden. Beim rechten Aufbau
wird mit einem polarisierenden Strahlteiler verhindert, dass Strahlen
zur Quelle zurücklaufen. Zusätzlich ist eine Quadraturauslese implementiert
(siehe Text).
3.3 Spezielle Michelson-Interferometer
Ein Nachteil des Michelson-Interferometers, wie in Abbildung 3.8 dargestellt, besteht
darin, dass 50 Prozent der Eingangsleistung nach der Reflexion an den Spiegeln
wieder auf die Quelle zurückfallen. In Abbildung 3.9 sind zwei Wege gezeigt, wie
das Zurückfallen verhindert werden kann.
Die Strecke zwischen dem Strahlteiler und dem Mess-Spiegel wird beim Michelson-
Interferometer vom Mess-Strahl zweimal durchlaufen. Somit ergibt sich Abhängigkeit
der Phase φ vom Unterschied der optischen Pfadlängen ∆s:
φ = 2 · 2π ∆s . (3.29)
λ