Bath-Interferometer optimieren

  • Hallo Leute,


    Beinahe haben wir den "Fast and Furious"- Thread in einen Interferometrie-Thread umgewandelt[}:)], und ja, ich bin mit dran schuld[:I]. Aber nun hab ich die Diskussion zur Messtechnik mal ausgeklinkt und hoffe, hier geht es munter weiter zum Thema Optimierung des Bath-Interferometers.
    Der Leser dieses Threads möge sich zunächst die Diskussion im Thread "Spiegel schleifen Fast and Furious" so ab Seite 3 zu Gemüte führen, damit die Ausgangssituation verständlich wird.


    Das "Fünflinge-Projekt" hat unsere Messtechnik in der Münchener Gruppe schon mächtig voran gebracht. Ich brauch halt immer eine real existierende Aufgabenstellung, damit ich mich mit einer neuen Technik intensiver auseinandersetze. Nur mal so zum Spielen tue ich mir das nicht an.


    Ein irgendwie funktionierendes Bath-Interferometer zusammen zu stöpseln, ging ja noch sehr schnell. Aber ein verlässliches Messinstrument zur Verfügung zu haben, dessen Eigenschaften ich hinreichend durchschaue, um die Qualität meiner Messungen abschätzen zu können, und das sich ohne große Fummelei "schnell mal eben" verwenden lässt, ist wohl nicht ganz so trivial.


    Zuletzt war im obigen Thread unter anderem die Brennweite der Aufweitungslinse ein Thema. Ich hatte in einem neuen Interferometer eine Linse mit 10mm Brennweite verbaut, mit der die Ausleuchtung nicht weit genug war.
    Mr. Beitegeuze (Matze) hatte gemutmaßt, der Abstand der Linse zum Strahlteiler sei bei mir eventuell zu klein.


    Hierzu nun meine Antwort:


    Die Linsen-Brennweite beeinflusst durchaus die Größe des ausgeleuchteten Raumwinkels. Allerdings zusammen mit dem Durchmesser des Laserstrahls. Enger Strahl -> kleiner Winkel, kürzere Brennweite nötig. Weiter Strahl -> größerer Winkel, Brennweite darf länger sein.
    Der Abstand zwischen Strahlteiler und Linse sollte nach meiner Ansicht eher klein sein, damit die aufgeweiteten Strahlen im Rücklauf Richtung Kamera nicht vignettieren. ich habe im Internet schon ein Bath-Interferometer gesehen, bei dem eine Plankonvexlinse direkt auf den Strahlteiler aufgeklebt war (StefanSLS weiß hoffentlich noch die Quelle[:I]).


    Falls der Abstand zwischen Laser und Linse einen Einfluss hat, ist der Laser nicht gut kollimiert.


    Ich habe die Halbleiterlaser, die ich bisher probiert habe, noch nicht zu 100% "durchschaut", aber bereits festgestellt, dass von ihrer Strahlqualität die Güte des Interferogramms in hohem Maß abhängt.
    Ein älterer grüner 1mW Laserpointer und ein 5mW grüner Kleinlaser, beide von Conrad, liefern sehr saubere Interferogramme. Ein letztens gekaufter Laserpointer von Pollin undein älterer 4mW Laser liefern eine sehr ungleichmäßige Ausleuchtung mit vielen Artefakten.
    Es ist natürlich sehr unbefriedigend, wenn man auf eine so entscheidende Komponente keinen gezielten Einfluss hat.


    Wer von euch kennt sich mit dem inneren Aufbau der von uns verwendeten Laser aus? Da ist doch eine einfache Kollimatoroptik drin, oder? Wie unterscheiden sich die direkt strahlenden Halbleiterlaser (wohl alle roten?) von denen mit Konverterkristall (wohl alle grünen) hinsichtlich der optischen Strahlqualität?
    Worauf muss man beim Laserkauf achten?
    Welche Laser setzt Ihr erfolgreich ein?
    Welche optischen Komponenten setzt Ihr ein? Wo kann man die aktuell bekommen?


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Martin,


    gute Idee einen Extrathread aufzumachen. Ich bin auch immer wieder dabei mein Bath zu optimieren und vielleicht klären sich hier ja noch ein paar Dinge.




    Der Laser scheint tatsächlich das schwächste Glied in der Kette zu sein. So zumindest meine Erfahrung.
    Wie er aufgebaut ist weiß ich leider auch nicht. „Verschmutzt“ kann er aber sein. Hier ein Bild vom aufgeweiteten Strahl meines ersten Lasers:



    Irgendwas im Inneren hat da ganz bös vignettiert. Trotzdem hab ich damit meinen 400ter erfolgreich vermessen. Das ging also noch






    Für ein neues Projekt mit schnellen Spiegel musste dann aber doch ein anderer her.
    Der sieht auch schon etwas besser aus:




    Aber auch da sind immer noch „bubbles“ zu sehen. Einige resultieren von Staubkörnchen auf den Optiken. Es gibt aber auch welche die sich nicht wegpinseln lassen und mit dem Laser mitdrehen.
    Blöd sowas.



    Beide Laser hab ich von Picotronic (über Amazon und Conrad bestellt).
    Aktuell ist es dieser: https://www.laserfuchs.de/de/punktlaser/lfd532-1-312x60-001
    Die übrigen Komponenten stammen von Matze.




    Als hilfreich hat sich bei der Stromversorgung ein regelbares Labornetzteil erwiesen. Wenn man den Laser etwas dimmt und dafür die Belichtungszeit verlängert, lassen sich manche bubbles verhindern.





    Was ich bei mir im Moment aber nicht befriedigend hinbekommen hab sind Astifreie Aufnahmen. Irgendetwas verzerrt mir die I-gramme.


    Hier ein Bild von meiner 6“ Prüfschale:






    Dieses I-gramm ausgewertet sieht dann so aus:






    Asti dreht sich nicht mit und sollte somit nicht im Glas sein. Das Spiegelchen hat allerdings auch f/2,9.


    Habt Ihr oder andere Mitleser schon Ähnliches mit schnellen Spiegel erlebt? Meinen 400ter mit f/4,5 konnte ich noch sauber vermessen. Aber bei diesen extremen Öffnungsverhältnissen stoße ich da offensichtlich an Grenzen.


    Gruß
    Kay

  • Hallo Kay,


    wie groß ist denn der f/2.9? Wie groß ist denn der Bündelabstand beim Interferometer? Abseits der optischen Achse gibt es prinzipiell einen Astigmatismus, weil das Bath ja strenggenommen ein Nulltest für eine Ellipse ist, in deren Brennpunkte die Foki von Aufweitungslinse und Umlenkspiegel liegen. Bei kleinen schnellen Spiegeln kann das durchaus eine Rolle spielen, weil ja für eine kurze Brennweite die beiden Strahlen einen großen Winkelabstand haben. Je länger die Brennweite, desto kleiner der Winkelabstand der Strahlen und desto kleiner der Asti, der dadurch verursacht wird.


    Clear skies
    Tassilo

  • Hallo Tassilo,


    auf die Idee dass das der „Bath-interne“ Asti sein kann bin ich tatsächlich noch nicht gekommen. Schönerweise kann OF den ja berechnen.


    Wenn ich da mal die Werte vergleiche:





    Der X-Asti liegt bei -0,197. Der Asti-calculator rechnet mir einen von 0,192 aus. Das Strahlenbündel liegt ebenfalls auf der X-Achse. Das sieht auf den ersten Blick erst mal schlüssig aus. Wenn es keine Einwände gibt (weil ich vielleicht doch grade Äpfel mit Birnen vergleiche) würde ich das als Ursache für den Astigmatismus akzeptieren.



    Danke für den Hinweis. Dann kann ich mir weitere Versuche den Messaufbau zu optimieren sparen. [:)]


    Gruß
    Kay

  • Hallo Kay,


    schön das es jetzt passt. Wie sieht denn die Wellenfront aus, wenn Du die Option "Bath-Asti abziehen" anhakst?


    Clear skies


    Tassilo

  • Martin,
    ich bin kein Spezialist für Laser, aber hilft nicht ein sog. Raumfilter gegen Inhomogenitäten des Lasers?
    Ok, noch eine Komponente macht den Aufbau nicht einfacher. Aber so ein Pinhole vom PDI-Plättchen ... vielleicht kann man das zum Säubern des Laserstrahl zweckentfremden.

    Alles wird gut!
    Kalle

  • Hallo Kalle,


    nur ein Pinhole wird nicht der wirkliche Erfolg sein - man schmeißt meiner Einschätzung nach zuviel Leistung weg. Man könnte ausprobieren, ob genug durchkommt, wenn man den Laser mit einer Linse auf das Pinhole fokussiert.
    Hat das hier schon mal jemand gemacht?
    Clear skies
    Tassilo

  • Hallo allerseits,


    Ein Raumfilter sollte schon helfen. Er erfordert auf jeden Fall eine Fokussierung, und selbst dann kann der Lichtverlust erheblich sein. Ein echtes Pinhole muss das eventuell gar nicht sein. Problematisch wird allerdings die Justiererei. Deshalb möchte ich das erst mal vermeiden.


    <s>Heute</s> Gestern[:D] nachmittag hab ich mal den schlecht funktionierenden grünen 4mW Laser von Pollin zerlegt. Schuld an der fleckigen Ausleuchtung ist eventuell die verbaute Kollimatorlinse. Wenn ich die rausnehme, bekomme ich einen divergenten Strahl mit ca. 7-10cm Fleck auf 1m Abstand, der aber extrem homogen und sauber ausschaut.


    Ich hab noch ein paar Glaslinsen mit 6mm Durchmesser und 10mm Brennweite rumliegen. Mal sehen, ob sich dafür eine Fassung basteln lässt, um den schlechten Original-Kollimator zu ersetzen. Im Idealfall sollte das wohl eine Asphäre sein.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Tassilo,



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie sieht denn die Wellenfront aus, wenn Du die Option "Bath-Asti abziehen" anhakst?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">



    auf alle Fälle besser.
    Man muss allerdings beim Einlesen des Interferogramms aufpassen dass die Ohren richtig orientiert sind, sonst verdoppelt sich der Fehler wenn man den Bath-Asti abzieht.


    Hier das einzelne I-gramm was ich oben gezeigt hab mit Asti ein:



    Hier mit Bath-Asti aus:




    Hier mit Asti komplett aus:




    Letzteres gefällt mir natürlich besser.[:D]


    Frage wäre jetzt ob ich den Asti komplett abschalten kann wenn ich weiß dass der nur vom Testaufbau erzeugt wird, oder ob ich mich da selbst betrüge?



    Gruß
    Kay

  • Hallo Martin,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: MartinB</i>
    Schuld an der fleckigen Ausleuchtung ist eventuell die verbaute Kollimatorlinse. Wenn ich die rausnehme, bekomme ich einen divergenten Strahl mit ca. 7-10cm Fleck auf 1m Abstand, der aber extrem homogen und sauber ausschaut.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Vorsicht! Die herausgenommene Linse könnte auch den IR-Sperrfilter enthalten.


    Gruß
    Michael

  • Hallo Michael,


    Danke für die Warnung[B)]!
    Ich habe Zugang zu einem kalibrierten Laser-Leistungsmesser bis 500mW (Thorlabs PM16-130) und zu Hamamatsu Mini-Spektrometern, damit sollte sich das eindeutig testen lassen."Quick and dirty" mit Fotodiode und IR-Sperrfilter testen könnte ich auch, aber lieber messe ich "offiziell".


    Der Aufbau der grünen Laser scheint komplizierter als ich dachte- sind da tatsächlich drei verschiedene Wellenlängen und zwei Festkörper-Lasermaterialien beteiligt?


    Wenn ich ernsthaft anfange, die im englischsprachigen Internet vorhandenen Informationen zu sichten, wird unser Fünflinge-Projekt nie fertig[:0]!


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Martin,


    zum Thema Bath-Interferometer Optimierung fällt mir auch eine Frage
    ein. Ich habe bemerkt, dass wir zusammen am Dienstag mit der
    90-Grad Variante des Tassilos´schen Interferometers gearbeitet
    haben (übrigens, die Aufnahmen waren tatsächlich ÜBERbelichtet ;-)und
    ich muss die Messungen wiederholen, aber das nur am Rande [:D] )


    Ich selbst habe die 45-Grad Variante. Bei dieser muss ich genauso
    wie Alois eine kleines Zwischenfernrohr mit ca. 2x Vergrösserung
    zwischenschalten. Erst dahinter kommt die Kamera. Bei unserer Variante der Volkssternwarte haben wir die Aufnahmen DIREKT,ohne dieses Keplerfernrohr gemacht, was in meinen Augen eigentlich sinnvoller ist, da keine weiteren Sekundärinterferenzen oder Artefakte eingefügt werden können - ODER?


    Welche Vor/Nachteile haben eigentlich die 45 bzw 90 Grad Varianten?


    Weiss das jemand?


    Viele Grüße,


    Alfredo

  • Hallo Alfredo,


    Ich glaube nicht, dass ein vorgeschaltetes Zwischenfernrohr die Messung deutlich verschlechtert. Trotzdem sind weniger Bauteile sicher besser. Aber wieso brauchst Du ein Zwischenfernrohr? Wenn Du die Kamera über einen Umlenkspiegel ankoppelst, hast Du doch genug Platz?
    Möglicherweise fotografiert Alois mit einer einfachen Kompaktkamera und braucht schon deshalb das Zwischenfernrohr?


    Bei den preiswerten Strahlteilern vom Surplusshed bin ich mir nicht sicher, ob die Oberflächen einen nahezu unendlichen Krümmungsradius haben. Falls nicht, sollte mit 90° Anordnung zumindest kein Astigmatismus induziert werden, oder?



    Der "Dreck" in einigen meiner Interferogramme scheint jedenfalls zu einem sehr großen Teil von der Kollimatorlinse im Laser zu stammen, das will ich jetzt erst mal klären. Kurt hatte ja auch schon angedeutet, dass er noch Optimierungsmöglichkeiten hinsichtlich Strahlaufweitung sieht.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo allerseits,


    ich hab noch mal einen Nachtrag zu meinem defekten Laser. Oben hab ich ja ein Bild vom aufgeweiteten Strahl gezeigt wo erhebliche Vignettierung zu erkennen ist.


    Das hat mich ja nun in den Fingern gejuckt zu schauen was da los ist. Mutmaßte ich doch dass da was im Weg liegt und den Strahl abschattet.


    Ausgangssituation:





    in der Mitte des Zylinders erkennt man vielleicht die Trennfuge. Zwei Zangen und zarte Gewalt später ergab dieses Bild:





    Das eine Röhrchen beinhaltet das fest eingegossene Lasermodul. Das andere Röhrchen ist leer und hat am Ende nur die Kollimatorlinse. Da lag nix im Weg was man hätte wegräumen können.[}:)]



    Nach etwas rumspielen hab ich aber doch noch spitz gekriegt wo der Hase im Pfeffer liegt. Das Lasermodul ist schlichtweg schief eingegossen. Der Laserstrahl trifft zum großen Teil die Linsenfassung und nicht die Linse selber. So kann das ja nichts werden.



    Meine Idee dazu war jetzt das Röhrchen mit der Linse umzudrehen.


    So etwa





    Also aus einem Stück Alurohr eine neue Halterung gebaut und alles zusammengestöpselt.





    Der Rest war Justage.



    Zur Belohnung gab es dann so einen schönen Lichtfleck (Aufgeweiteter Strahl aus ein paar Zentimetern Entfernung aufgenommen). Allerdings etwas überbelichtet. Bubbles sind da auch drin.








    Das musste natürlich auch getestet werden. Mein 300ter steht ja schon seit Monaten im Teststand und harrt da der Dinge. Willkommenes Opfer.


    Der Laser hat mit seinen 5mW aber gleich so viel Power, dass die Bilder überbelichtet waren. So kurz konnte ich die Belichtungszeit gar nicht wählen. Aber dimmen kann ich.










    Das hellere I-gramm ist schon gedimmt und mit 1/1600 Sek aufgenommen. Das Dunklere mit 1/320Sek. Man achte auf den großen bubble oben links. Der ist fast verschwunden.



    Leider verreißt mir OF auch bei diesen Aufnahmen immer noch den Rand. Aber das ist ein anderes Problem.




    Gruß
    Kay

  • Hallo Kay,
    die von Dir gezeigten Kringel im Interferogramm kenne ich nur zu gut, da ich auch schon damit zu kämpfen hatte. Die gute Nachricht zuerst: Durch Neujustierung des Bath habe ich sie erstmal wegbekommen. Die schlechte Nachricht: Ursache nicht geklärt.


    Von der Aufweitungslinse scheinen sie jedenfalls nicht zu kommen. Nach einer Reinigung der Linse mit Isopropanol waren alle Artefakte weg, aber diese Kringel nicht. Auch der Laser scheint unschuldig zu sein, denn durch Verdrehen habe ich keinen Unterschied feststellen können.


    Eventuell musst Du dir eine andere Stelle im Teilerwürfel aussuchen[?]
    Bin da auch etwas überfragt
    Grüße, Matze

  • Hallo Martin und alle Teilnehmer


    Nun komme ich endlich dazu meinen Beitrag zu schreiben.
    Derzeit bestelle ich mein Laser alle bei, http://www.roithner-laser.com/laser_modules_dot_532.html
    und zwar von den focusiblen, den CW532-005F oder den etwas stärkeren CW532-010F
    Die haben alle bereits schon einen Strahldurchmesser von 1,5 mm.
    Damit kann man mit einer Aufweitungslinse mit 6 mm Brennweite, einen Lichtkegel von f/4 ausleuchten.
    Dies kann man mit der selben Formel f/d wie bei den Teleskopen ausrechnen. 6/1.5 = 4
    Dein Parbolspiegel 6 Zoll f/2,9 hat aus dem Krümmungsmittelpunkt aus gemessen eine Öffnung von R/5,8
    und wird also mit f/4 gut ausgeleuchtet.
    Wenn das bei lichtstärkerer Optik nicht ausreicht, kann man mit einen umgekehrten holländischen Fernrohr
    einen Strahlaufweiter machen und diesen Lichtkegel verwenden. Wenn der Lichtkegel größer als 3 mm ist,
    kannst du ihn mit einer Blende von 2,5 mm einengen, damit er dann bei der Bündelabstandeinstllung von 6 mm
    kein störendes Streulicht mehr macht. Dasselbe kannst du auch mit deinen Laser ohne Optik, mit einer
    längerbrennweitigen Linse machen. Du musst halt eine Brennweite wählen, bei der der auftreffende Lichtkegel
    auf ihr groß genug ist, wenn sie den Strahl wieder kollimiert hat.
    Wie finde ich den Durchmesser des Laserstrahls.
    Allgemein ist darauf zu achten dass der Laserstrahl nicht den selben Durchmesser wie die Austrittsöffnung hat
    und manchmal auch flach ist. Bei denen kann man nur die Breite als Durchmesser verwenden damit man einen
    runden Ausschnitt bekommt.
    Am besten sieht man das wenn man den Laserstrahl auf eine schwarze Fläche oder auf einen dunklen Neutralfilter
    oder ein Schweißglas richtet. Dann reflektiert er nicht mehr so stark und kann daneben mit einer Schiebelehre
    oder mit einen Lineal schätzungsweise gemessen werden. Von diesem Durchmesser sollte man nur 3 Viertel verwenden
    weil der Randteil einen starken Helligkeitsabfall hat.
    Um zu wissen ob der Laserstrahl sauber ist braucht man ihn nur mit einer Aufweitungslinse auf eine Wand projektieren
    und den Projektionsbastand so wählen dass das Bild cirka 15 bis 20 cm groß ist. Dann ein wenig hinein oder heraus
    fokusieren bis man alles gesehen hat. So kann man das Innere des Lasers sehen, ohne dass man hineinschauen muss.
    Bild. 1





    Die Anwendung des Teilerwürfels kann verschieden sein. Welche besser ist kommt auf die Zugänglichkeit an.
    Ich verwendete bis jetzt die 45° Stellung und muss den Laserstrahl von der Seite einlenken, damit ich achsial einblicken kann.
    Da habe ich dann aber ein seitenverkehrtes Bild welches ich mit einen Zusatzfernrohr und Umlenkspiegeln richtig stelle.
    Das Zusatzfernrohr welches auch Alfredo erwähnt hat, hat aber auch noch eine andere Aufgabe.
    Bei den Digitalkameras mit Zoomobjektiv ist die Blende zu weit hinten und zu klein und vignetiert bei lichtstärkerer Optik
    und ich kann nicht näher dran weil ich sonst am Würfel anstoße.
    Das Zusatzfernrohr hat ein 25 mm Okular und da ist die Austrittspupille weiter heraussen und kommt mit der Objektivblende
    wieder zusammen und kann nicht mehr vignetieren.
    Von der Seite einblicken kann ich nicht weil da ist bei der Autokollimation der Planspiegel zu nahe.
    Dieses Problem hat man bei der Messung in CoC nicht.
    Habe auch die 90° Stellung des Teilerwürfels probiert. Das geht zum fotogrfieren sehr gut, weil man dort näher dran kommt.
    Aber man hat ein Seitenverkehrtes Bild und neben dem Refernezstrahl noch 2 helle Punkte die man nicht weg bekommt.
    Diese stören bei der FFT Analyse und müssen mit einen Bildprogramm durch genau positioniertes hineinkopieren der Streifen
    aus dem Nebenbereich beseitigt werden.
    Für die Messung in CoC halte ich die 45° Anwendung des Teilerwürfels als die Beste.
    Weil durch die seitliche Auslenkung ist das Bild aufrecht und Seitenrichtig und hat am wenigsten Arteffakte und der störende Reflex
    kann durch Abdecken der Würfelkante fast bis zur Hälfte der Seitenfläche behoben werden.
    Zum Fotografieren eignen sich natürlich Kameras mit fixbrennweitigen Wechseloptiken mit großer Blende und manueller Bedienung
    deren Brennweite passend für eine formatfüllende Aufnahme ist.
    Als beste Aufweitungslinse habe ich die mit Durchmesser 6 mm und Brennweite 6 mm mit der Visual 0 Beschichtung von
    Edmund Optics gefunden. Mit ihr kann ich alle Messungen machen und die Visual 0 Beschichtung unterdrückt den Arteffakt
    ihrer eigenen Interferenz sehr gut. Jedoch ist ihre Beschichtung sehr weich und kratzempfindlich.
    Deshalb liefere ich sie nur so gefasst dass sie beim Ablegen nirgends auf einer schädlichen Fläche ankommen kann.
    Siehe das Bild 2 und 3




    Bild 3



    Habe gelesen dass jemand eine plankonvexe Linse auf den Teilerwürfel gekittet hat, um weniger Refelexionen zu haben.
    Davon möchte ich abraten weil das führt zu Fehler in der sphärischen Aberration, weil der hinausgehende Strahl eine
    andere sphärische Aberration hat als der hereinkommende Strahl. Deshalb wird auch ausdrücklich darauf hingewiesen
    dass es eine gleichseitige Bikonvexlinse ist, aber keine ungleichseitige Bikonvexlinse sein darf.
    Der Abstand zum Teilerwürfel ist nicht so wichtig, jedoch hat es Vorteile wenn sie sehr nahe dabei ist, weil dann ist das
    Strahlenbündel sehr klein und dadurch kann der Bündelabstand möglichst eng gehalten werden und das Wellenzentrum
    Ist im Würfel und daher auch näher beim Ausgang was wider gut für die Fotografie ist.
    Nun komme ich zum Astigmatismus Calculator
    Dabei ist darauf zu achten dass beim Prüfgerät die Lichtbündellage horizontal gereiht ist, weil die Calculation
    gilt nur für Z 4 . Vertikal gereiht bewirkt sie das Gegenteil.
    Das gilt auch für die Interferometrie mit dem PDI Interferometer.
    Weil auch dort entsteht Astigmatismus durch den Bündelabstand.
    Am sichersten ist man wenn man den Spiegel um 90° dreht und dessen interferogramm zurückdreht.
    Hoffe ich konnte damit einen brauchbaren Beitrag leisten.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Alois,


    Vielen Dank für deinen ausführlichen und sehr wertvollen Beitrag!


    Einiges hatte ich mir schon selbst "zusammen gereimt", aber es ist gut, noch mal eine verlässliche unabhängige Information zu haben. Einige Dinge waren mir noch nicht klar. Als Einsteiger fehlt mir auch manchmal die Erfahrung, wichtige von unwichtigen Details zu unterscheiden.


    Der von dir genannte Laser-Lieferant hat ein sehr umfangreiches Produktprogramm, und sogar Kollimatorlinsen einzeln und Strahlteiler-Würfel zu günstigren Preisen als Edmund und Thorlabs. Hast Du von denen schon mal einen gekauft und getestet?


    Zwei Aufweitungs-Linsen hatten wir uns vor wenigen Tagen auch von Edmund bestellt, fast den gleichen Typ, den Du empfiehlst, allerdings die mit der einfachen aber robusteren MgF2 Entspiegelung.
    Einen Hauptspiegel für ein Schmidt-Teleskop werden wir wohl nicht testen müssen. f/3 wird bis auf Weiteres genügen.


    Für unseren Aufbau an der Volkssternwarte München, wo im Moment noch jeder seine eigene Kamera mitbringt, hat der bequemere seitliche Zugang große Vorteile, da müssen wir die beiden Flecken im Interferogramm in Kauf nehmen und verwenden beim Teilerwürfel besser die 90° Anordnung.
    Falls wir mal eine Kamera mit direktem Computer-Anschluss fest installieren, können wir immer noch auf 45° umbauen.
    Zu Hause werde ich die 45° Anordnung auf jeden Fall mal testen.


    Ist meine Vermutung korrekt, dass die 90° Anordnung etwas geringere Anforderungen an die Ebenheit der Oberfläche des Teilerwürfels stellt?


    Was die Laserleistung angeht, habe ich festgestellt, dass für unseren "Normalfall" eigentlich 1mW genügen. Damit komme ich immer noch auf maximal 1/1000 Sekunde Belichtungszeit. Das ist dann Laserklasse 2 und macht weniger Stress hinsichtlich Sicherheitsvorschrifften, z.B. wenn wir in der Münchener Sternwarte mal einen Aufbau beim Tag der offenen Tür der Öffentlichkeit vorstellen wollen. Auch ist bei Laserklasse 2 im Vereinsbetrieb kein Laserschutzbeauftragter nötig und keine jährliche Unterweisung. Das sind leider Sachen, übe die wir uns heutzutage Gedanken machen müssen.
    Wenn mal mit 2-facher Reflektion an unverspiegelter Oberfläche getestet werden soll, ist natürlich 10-20 mW besser.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo,




    ==&gt; Matze




    Das Bath zu justieren gehört schon zu meinen Lieblingsaufgaben.[;)]
    Tatsächlich hab ich auch schon einige Positionen am Teilerwürfel ausprobiert und ja, es lohnt sich. Wenn man genau hinschaut dann blitzen an der Trennfläche der beide Prismen immer wieder kleine Einschlüsse auf. Ich vermute mal das sind Mikroluftbläschen. Denen auszuweichen bringt meiner Erfahrung nach Vorteile.


    Ein paar schwach ausgeprägte Kringel beeinflussen die Messung hingegen nicht.




    ==&gt; Alois




    Auch von mir vielen Dank für deine Ausführungen.


    Zum Thema Plankonvexline auf Teilerwürfel hab ich hier ein Video gefunden.https://www.youtube.com/watch?v=6KQAjmUC7KE


    Wie er das Strahlenbündel parallel bekommt ist mir allerdings nicht klar.


    Das Thema Vignettierung durch Objektivblende hat mich auch schon beschäftigt. Ich hatte da ein paar Versuche gemacht das Objektiv wegzulassen und direkt auf den Chip zu projizieren. Das geht prinzipiell, ist mir aber nicht wirklich befriedigend gelungen. Der Rand wirkt seltsam verzerrt und ist nicht gut genug abgegrenzt damit man in OF seine Umrandung vernünftig hinbekommt. Gibt es da irgendwelche Erfahrungen? Sieht man davon ab dass der Chip Staub abbekommen kann, halte ich diese Methode für recht elegant.



    ==&gt; Martin



    Beim Laser langen 1mW Leistung aus. Die 5mW bei mir waren damals weniger der Leistung als eher dem Strahldurchmesser von 3mm geschuldet. Ich wollte eine möglichst große Fläche zur Verfügung haben.


    Den beiden Reflexionspunkte bin ich bislang durch ein leichtes verdrehen des Teilerwürfels ausgewichen. Nur soweit das man sie bei den Aufnahmen leicht neben den Spiegel positionieren kann. Bislang konnte ich noch keine negativen Auswirkungen feststellen.




    Gruß
    Kay



    Buchstaben ausgetauscht

  • Hallo Martin.


    Freut mich dass ich dir einige Erfahrungen bestätigen konnte und zur Sicherheit beitragen.
    Das braucht es um den nächsten Schritt zu wagen.


    <font color="yellow"> Ist meine Vermutung korrekt, dass die 90° Anordnung etwas geringere Anforderungen an die Ebenheit
    der Oberfläche des Teilerwürfels stellt? </font id="yellow">


    Ja da hast du zum Teil Recht. Die Flächen sollten auch hier genau sein, ganz besonders die der Teilerfläche, weil hier gilt das Refexionsgesetz
    und das ist viermal stärker als die Brechung. Bei den Außenflächen sieht man gerade durch und das ist weniger empfindlich als bei 45°.
    und man ist auch nicht so nahe an der Kante die in solchen Fällen ebenso genau sein sollte. Was aber schwierig ist, so wie bei den Spiegeln.


    <font color="yellow"> Der von dir genannte Laser-Lieferant hat ein sehr umfangreiches Produktprogramm, und sogar Kollimatorlinsen einzeln und Strahlteiler-Würfel zu günstigren Preisen als Edmund und Thorlabs. Hast Du von denen schon mal einen gekauft und getestet? </font id="yellow">


    Diese Teilerwürfel habe ich noch nicht getestet. Außerdem sind diese polarisierend und das ist nicht so gut für unsere Anwendung.


    <font color="yellow"> Was die Laserleistung angeht, habe ich festgestellt, dass für unseren "Normalfall" eigentlich 1mW genügen. Damit komme ich immer noch auf maximal 1/1000
    Wenn mal mit 2-facher Reflektion an unverspiegelter Oberfläche getestet werden soll, ist natürlich 10-20 mW besser. </font id="yellow">


    Das wird für euch auch genügen. Da ich für alle Fälle gerüstet sein muss, habe ich mir eine eigene 3 fach Strahlaufweitungsoptik gemacht die mir den Strahl
    von 1,5 mm auf 4,5 mm aufweitet und den ich dann mit verschiedenen Blenden einengen kann. Dadurch wird der Lichtstrahl auch schon schwächer
    dafür habe ich mit Sicherheit auch eine bis zum Rande gleich helle Fläche.



    Wie man sieht, habe auch ich einige Schmutzteilchen drinnen. Das mag euch ein wenig trösten, wenn nicht immer alles so gelingt wie man sich es vorstellt.
    An die passende Helligkeit komme ich dann mit Dimmer und Graufilter.
    Dabei verwende ich die 5 mW für verspiegelte Flächen und 10 mW für unverspiegelte Flächen.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Kay


    Vilen Dank für den Link zum Video.
    Dieses Video ist sehr interessant und praktisch.


    <font color="yellow">Wie er das Strahlenbündel parallel bekommt ist mir allerdings nicht klar. </font id="yellow">


    Das erkennt er am Lichtkegel. Wenn der Lichtkegel zentrisch um die Fluchtrichtung der mechanischen Achse ist und der Referenzstrahl
    auch dort hin zeigt, dann sind beide genug gut ausgerichtet. Ob sie genau parallel sind, ist nicht sicher. Das ist aber auch nicht unbedingt
    notwendig. Hier ist die Toleranz sehr groß. Es genügt wenn alles dort in der Nähe ist.
    Bei Messungen mit einer Obstruktion, kann man auch nicht in der Mitte bleiben und es geht trotzdem.


    Habe hier bei deiner Fundstelle noch ein interessantes Video gefunden. Auch von Ed Jones, dass wirkt auch sehr aufklärend.

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    Anscheinend darf man den Teilerwürfel doch ein wenig schwänken bis die 2 Lichtpunkte verschwinden,
    ohne dass das Messergebnis beeinflusst wird.



    Dass muss ich auch erst einmal bei einer lichtstarken Optik ausprobieren. Weil bei einer lichtschwachen Optik
    kann es sein dass der Fehler noch nicht genug auffällig wird.
    Wie es mit der sphärischen Aberration übereinstimmt, werde ich auch einmal ausprobieren.
    Aber richtig überlegt kann das nicht stimmen, weil der ausgehende Strahl eine andere sphärische Aberration hat
    als der eingehende Strahl. Also kann es nur der Mittelwert sein. Bei einen Kugelspiegel kann man das
    auch mit der Schattenprobe vergleichen.
    Ich fürchte Ed Jones hat hier ein Interferomerter dass wohl gute Bilder macht, diese aber leider nicht stimmen.


    Viele Grüße
    Alois

  • (==&gt;)Alois:
    Die Sache mit der plankonvexen Linse könnten wir den Ed Jones doch mal fragen. Am besten wär natürlich, Du würdest das machen, Ihr seid ja Berufskollegen. Aber falls Du im Englischen nicht so sicher bist, könnte ich ihm auch mal ein Email schreiben. Ich wollte mich ohnehin gelegentlich für seine interessanten Videos auf Youtube bedanken.
    Und jemand, der als zweites Hobby in einer Amateurband musiziert, ist mir sowieso grundsätzlich symphatisch. Er hat sogar einige Spiegelpolier-Videos mit eigener Musik unterlegt[^].


    Du hast als Beispiel ein schönes Interferogramm eines Refraktors gezeigt. Das bringt mich zu der Frage, hast Du auch schon rote oder blaue Laser erfolgreich verwendet? Andere Typen erzeugen die Strahlung ja direkt per Laserdiode. Ist da die Strahlqualität ein größeres Problem als beim grünen diodengepumpten Festkörperlaser?


    Thema Teilerwürfel und Polarisierung: Die günstigen Würfel polarisieren offenbar alle mehr oder weniger. Welche Nachteile hat das konkret, außer dass ich den Laser drehen muss, um den optimalen Kontrast zu erreichen, und etwas weniger Ausgangssignal bekomme? Ist auch optimiert grundsätzlich mit Kontrastverlust in den Fringes zu rechnen?


    (==&gt;)Alle:
    Weiter oben hatte ich vom Ausbau einer Kollimatorlinse berichtet, und Michael Koch meldete Bedenken an wegen eventuellem IR-Lichtaustritt nach Entfernen dieser Linse.
    Das hab ich mittlerweile geklärt, da kommt offensichtlich keine IR-Strahlung in nennenswertem Umfang raus.


    <i>Achtung! Bitte nicht verallgemeinern, die Anregung im Infraroten hat sehr viel mehr Leistung als das, was beim grünen Laser vorn rauskommt. Und das kann sprichwörtlich ins Auge gehen, wegen IR auch noch unbemerkt!</i>


    Gruß,
    Martin

  • Hallo,
    da es um Interferometer geht habe ich auch ein paar Fragen:


    -mit meinem PDI kann ich schnelle Optiken nicht richtig ausleuchten zB. 205mmm mit f3,6 .
    Kann ich da eine Sphärische(Kugel) Linse benutzen um den Laser aufzuweiten ?


    - Ich mag den Bath Aufbau nicht so sehr und denke mir ein Twymann-Green zu bauen.
    Die Frage ist wie gut muss das Referenzelement sein im Vergleich zum
    Messobjekt ? Reicht dafür eine Plan-konkave Linse wie man sie bei Edmund &Co bekommt?


    Viele Grüße,
    Dragos

  • Hallo Dragos,


    Mit 6mm Brennweite der Aufweitungslinse und 1,5mm kollimiertem Strahldurchmesser des Lasers solltest Du deinen Spiegel gut komplett ausleuchten können.


    Mit Twyman-Green Interferometern habe ich noch keine praktische Erfahrung, aber auch schon mal darüber nachgedacht. Wenn Du die Linse nicht bis zum Rand nutzt, sollte das eventuell funktionieren. Jede Abweichung wird natürlich voll ins Messergebnis eingehen. Danach ist die offizielle Genauigkeit der Linsen aus dem Edmund-Katalog nicht ausreichend. Selbst 1/20 Lambda Wellenfrontfehler wird dir deine Messergebnisse spürbar beeinflussen. Allerdings musst Du eine ausreichend große Linse ja nicht bis zum Rand nutzen!


    Besorg dir doch einfach eine passende Linse mit konkaver sphärischer Oberfläche und probiere es aus. Ein Bericht hier im Forum wäre interessant.


    Im Gegensatz zum Bath und vor allem PDI wirst Du aber wohl nicht um eine Evaluierung deines Messaufbaus herum kommen, wenn Du halbwegs aussagefähige Resultate bekommen möchtest.


    Falls Du darüber hier im Forum weiter diskutieren möchtest, mach am besten einen extra Thread auf. In diesem sollte es vor allem um die Optimierung des Bath-Interferometers gehen.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Martin


    Die Videos von Ed Jones haben mich sehr beeindruckt.
    Da meine Englisch Kenntnisse nicht so gut sind, habe ich mir Guntram Lampert aus Dornbirn zur Hilfe geholt.
    Guntram Lampert ist sehr gut für technische Englisch Übersetzungen und er hat mir oft schon geholfen und ist in der Nähe.
    Als er gesehen hat von wem die Filme sind, hat er mir von Ed Jones erzählt und das er auch ein Optiker ist und ich wusste noch nichts davon.
    Da kamen wir Beide auf denselben Gedanken wie du. Die Zeit war knapp und ich werde mich noch weiter informieren damit
    Ich mich gut vorbereitet an ihn wenden kann. Ich werde mich mit dir noch in Verbindung setzen bevor ich das tue im Falle das du
    gemeinsam mit ihm schreiben möchtest. Diese Idee ist gut. Kann es aber erst nächste Woche machen.


    <font color="yellow">hast Du auch schon rote oder blaue Laser erfolgreich verwendet? </font id="yellow">


    Ja das habe ich. Aber der grüne Laser geht am besten. Nur bei dieser Aufnahme habe ich Übertragungsarteffakte dabei.
    Hier ein Beispielbild aus einer interessanten Entdeckung.
    Als ich einen Chromaten für H-Alpha für die Sonnenfotografie optimierte, nahm ich den nahegelegenen Laser mit L 650 nm.
    Als ich fertig war interessierte es mich wie er in anderen Wellenlängen aussieht.
    Zu meiner Überraschung sah ich, dass wenn die sphärische Aberration in einer Wellenlänge behoben ist, dann ist sie auch in den
    Anderen behoben. Also kann man mit Schmalbandfiltern in allen Farben scharfe Bilder machen. Sie unterscheiden sich nur in der
    Größe, weil die Brennweiten verschieden sind.
    Diese Aufnahmen sind alle mit den dort beschrifteten Lasern gemacht worden. Seit neuester Zeit gibt es auch einen für L 450 nm.



    Polarisierende Teilerwüfel habe ich noch nicht probiert. Man hört aber allgemein dass sie nicht gut gehen.
    Vielleicht weiß Kurt Schreckling und Michael Koch mehr darüber. Ich weiß nur das im Zygo Interfermeter solche zusammen mit
    Lambda Viertel Plättchen verwendet werden, damit man bestimmte Strahlengänge auseinander halten kann.
    Da braucht es eine strenge Polarisierung.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Alois,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Polarisierende Teilerwüfel habe ich noch nicht probiert. Man hört aber allgemein dass sie nicht gut gehen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    doch, das geht ausgezeichnet. Vor die Kamera muss dann aber zwingend ein lineares Polarisationsfilter, sonst gibt es keine Streifen.
    Das hat sogar Vorteile, weil man mit wechselseitigem Drehen von Laser und Polfilter, Reflexe und auch Artefakte vermindern kann.
    Viele Grüße
    Jörg

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