Interferometría de barrido de frecuencia - Frequency scanning interferometry

La interferometría de barrido de frecuencia ( FSI ) es una técnica de medición de distancia absoluta , para medir la distancia entre un par de puntos, a lo largo de una línea de visión. El poder de la técnica FSI radica en su capacidad para realizar muchas de estas mediciones de distancia, simultáneamente.

Para cada distancia a medir, se construye un interferómetro de medición usando componentes ópticos colocados en cada extremo de una línea de visión. La ruta óptica de cada interferómetro de medición se compara con la ruta óptica en un interferómetro de referencia, escaneando la frecuencia de un láser (conectado a todos los interferómetros en el sistema) y contando los ciclos de franja producidos en las señales de retorno de cada interferómetro.

La longitud de cada interferómetro de medición se da en unidades de longitud de referencia por la relación entre el interferómetro de medición y las franjas del interferómetro de referencia.

Para dar un ejemplo: un barrido de frecuencia puede producir 100 ciclos de franjas en el interferómetro de medición y 50 en el interferómetro de referencia. Por lo tanto, el interferómetro medido tiene el doble de longitud que el interferómetro de referencia, de primer orden (ignorando los errores sistemáticos, ver más abajo).

Precauciones del interferómetro de referencia

Un interferómetro de referencia típico se mantiene a una longitud estable en un entorno controlado, para reducir los errores sistemáticos dominantes que surgen de los cambios en la trayectoria óptica que se producen durante la exploración de la frecuencia del láser.

Usos

La gran ventaja de la técnica FSI es la capacidad de comparar simultáneamente cualquier número de interferómetros de "medición" con la misma longitud de referencia. Esto tiene un gran beneficio en un sistema de medición de formas.

Se está utilizando un sistema FSI para monitorear los cambios de forma del rastreador de semiconductores (SCT) en el detector ATLAS en el CERN .

Precisión

La sensibilidad de la medición depende de qué tan rápido se sintonice el láser y qué tan bien se controlen los errores sistemáticos. Actualmente son posibles precisiones de unos pocos nm en una trayectoria de 6 m en interferómetros de vacío. En un sistema construido para el experimento ATLAS, se espera que se logre fácilmente un objetivo de precisión de 1 micrómetro en distancias de 1 m.

Referencias