Beiträge von MartinB im Thema „Bath-Interferometer optimieren“

Hallo Matze,

Nach meinem Verständnis ist das so:
Die Coma kann man beim Parabolspiegel zwar wegjustieren, aber dann ist die optische Mitte des Spiegels nicht mehr unbedingt deckungsgleich mit der geometrischen Mitte. Mit anderen Worten: Laserjustage wird nicht mehr funktionieren, nur noch Justage am Stern.

(==>)Alois:
Ich habe mir schon gedacht, dass man halbwegs präzise Messergebnisse nicht ohne einen gewissen Aufwand bekommen kann. Zumindest wer den Unterschied zwischen guter Gebrauchsoptik und Spitzenoptik halbwegs belastbar dokumentieren möchte, muss sich anscheinend doch erhebliche Mühe geben.

Den Asti durch schräges Durchstrahlen der Aufweitungslinse hatte ich auch schon im Visier, die anderen Asti-Verursacher sowieso.
Unser Volkssternwarten-Messaufbau mag mit seinem alten schweren Maschinen-Kreuztisch auf einer Spanplatte mit 3 Höhenverstellschrauben ziemlich zusammen geschustert aussehen, und der Spiegelhalter schaut auch nicht besser aus. Aber die Messergebnisse sind erstaunlich gleichmäßig mit nur gelegentlichen Ausreißern durch Luftturbulenz,und wir haben offenbar gut justiert und kaum Messstand-Asti.

Momentan parabolisieren gerade drei Anfänger ihre Spiegel an der VSW München mittels Interferogrammen, bisher hatten wir da immer Focaulttest gemacht. Mit etwas Unterstützung beim Umgang mit der Gerätschaft machen sie nun schon selbständig Einzelaufnahmen, die deutlich mehr Information bieten als eine Focault-Auswertung, und das mit weniger Zeitaufwand pro Aufnahme.

Auch die 3D-Darstellung in DFTFringe hilft ihnen, den Zustand ihrer Optik besser zu verstehen. Dass man als Indikator für das weitere Vorgehen beim Parabolisieren besser einige wenige abstrahierte Kenndaten wie z.B. die aktuelle "best fit" konische Konstante und 2D Schnitte durch die Optik anschaut statt das schöne 3D-Bild, können sie dann so nebenbei lernen. Und mit "nur Strehl 80%" geben sie sich sowieso nicht zufrieden[^].

Wenn Dir in den 1980er Jahren jemand gesagt hätte, wir machen mit Anfängern 240mm Spiegel mit 18mm Dicke und die werden besser als beugungsbegrenzt, hättest Du wohl auch geantwortet, die spinnen und das wird nie was.

Gruß,
Martin

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

(==>)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?

(==>)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 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 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 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 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 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 -&gt; kleiner Winkel, kürzere Brennweite nötig. Weiter Strahl -&gt; 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