Войти
N-щелевой интерферометр является продолжением двухщелевого интерферометра также известный как двухщелевой интерферометр Юнга. Одно из первых известных применений решеток с N-щелями в оптике было проиллюстрировано Ньютоном. В первой половине прошлого века Майкельсон описал различные случаи дифракции на N-щели.
Фейнман описал мысленные эксперименты по двухщелевой квантовой интерференции электронов, используя обозначение Дирака. Этот подход был распространен на интерферометры с N-щелью Дуарте и его коллегами в 1989 г., в которых использовалось лазерное освещение с узкой шириной линии, то есть освещение неотличимыми фотонами. Первым применением интерферометра с N-щелью было создание и измерение сложных интерференционных картин. Эти интерферограммы точно воспроизводятся или предсказываются с помощью N-щелевого интерферометрического уравнения для четных (N = 2, 4, 6,…) или нечетных (N = 3, 5, 7,…), количество щелей.
Схема интерферометра с N-щелью, вид сверху: TBE - телескопический расширитель луча, MPBE - расширитель луча с несколькими призмами. Массив N-щелей находится в точке j (с прорезями, перпендикулярными расширению луча), а интерферометрическая плоскость находится в точке x, где расположен цифровой детектор. Сообщается, что внутриинтерферометрическое расстояние D составляет 527 м. Примечание : интерферометры с N-щелью включают интерферометры с тремя щелями (или интерферометры с тремя щелями), интерферометры с четырьмя щелями и т. Д. Лазерный интерферометр с N-щелью, представленный Duarte, использует призматическое расширение луча для освещения пропускающей решетки или массива N-щелей, а также матрицы фотоэлектрических детекторов (например, CCD или CMOS ) при плоскость интерференции для регистрации интерферометрического сигнала. Расширенный лазерный луч, освещающий решетку N-щелей, является одномодовым поперечным и узкополосным. Этот луч может также принимать форму за счет введения выпуклой линзы перед призматическим расширителем луча, чрезвычайно вытянутого в плоскости распространения и чрезвычайно тонкого в ортогональной плоскости. Такое использование одномерного (или линейного) освещения устраняет необходимость точечного сканирования в микроскопии и микроденситометрии. Таким образом, эти инструменты могут использоваться как прямые интерферометры с N-щелью или как интерферометрические микроскопы (см. Раздел о микроскопии).
Раскрытие этой интерферометрической конфигурации привело к использованию цифровых детекторов в N-щелевой интерферометрии.
Интерферограмма для N = 3 щелей с Дифракционная картина наложена на правое внешнее крыло. Эта конкретная интерферограмма соответствует интерферометрическому знаку «b». 
Дифракционная картина на интерферограмме, показанной выше, соответствующая N = 3 щелям, была получена с использованием одного волокна шелк паука диаметром примерно 25 мкм. Эти интерферометры, первоначально представленные для применения в формировании изображений, также используются в оптической метрологии и были предложены для безопасной оптической связи в свободном пространстве между космическими аппаратами. Это связано с тем, что распространяющиеся интерферограммы с N-щелью терпят катастрофический коллапс из-за попыток перехвата с использованием макроскопических оптических методов, таких как разделение луча. Последние экспериментальные разработки включают в себя наземные внутриинтерферометрические трассы длиной 35 метров и 527 метров.
Эти большие и очень большие интерферометры с N-щелью также используются для изучения различных эффектов распространения, включая микроскопические помехи в распространяющихся интерферометрических сигналах.. Эта работа дала первое наблюдение дифракционных картин, наложенных на распространяющиеся интерферограммы.
Эти дифракционные картины (как показано на первой фотографии) генерируются путем вставки волокна паутины (или шелк паука нить) в путь распространения интерферограммы с N-щелью. Положение волокна паутины перпендикулярно плоскости распространения.
Интерферометры с N-щелью, использующие большие внутренние интерферометрические расстояния, оказались эффективными детекторами турбулентность при ясном воздухе. Здесь следует отметить, что искажения интерферометрического сигнала, вызванные турбулентностью ясного неба, отличаются как по характеру, так и по величине от катастрофического коллапса, возникающего в результате попытки перехвата оптических сигналов с использованием макроскопических оптических элементов, таких как светоделители.
Как упоминалось ранее, первоначальным применением лазерного интерферометра с N-щелью была интерферометрическая визуализация. В частности, одномерно расширенный лазерный луч (с поперечным сечением шириной 25-50 мм и высотой 10-25 мкм) использовался для освещения визуализирующих поверхностей (таких как пленки галогенида серебра) для измерения микроскопической плотности освещенной поверхности. Отсюда и использование описания интерферометрического микроденситометра. Разрешение вплоть до нанорежима можно обеспечить за счет использования интеринтерферометрических расчетов. При использовании в качестве микроденситометра N-щелевой интерферометр также известен как лазерный микроденситометр.
Расширенный лазерный луч с несколькими призмами также описывается как чрезвычайно удлиненный лазерный луч. Удлиненный размер луча (25-50 мм) находится в плоскости распространения, в то время как очень тонкий размер (в режиме мкм) луча находится в ортогональной плоскости. Это было продемонстрировано для приложений визуализации и микроскопии в 1993 году. Альтернативные описания этого типа чрезвычайно вытянутого освещения включают термины линейное освещение, линейное освещение, освещение тонких световых слоев (в микроскопии световых листов) и плоское освещение (в селективном плоском освещении). микроскопия).
N-щелевые интерферометры также представляют интерес для исследователей, работающих в области атомной оптики, визуализации Фурье, оптических вычислений и квантовых вычислений.
