Strahlteiler

Ein Strahlteiler ist ein optisches Bauteil, das in interferometrischen Messsystemen verwendet wird, um eine kohärente Lichtquelle in Referenz- und Messstrahl zu teilen. Es funktioniert durch teilweise Reflexion und teilweise Transmission des einfallenden Lichts, typischerweise über eine beschichtete optische Oberfläche, um zwei Strahlen mit kontrollierten Intensitätsverhältnissen zu erzeugen. Diese Teilung ermöglicht die Erzeugung von Interferenzmustern, wenn die Strahlen wieder zusammengeführt werden, was hochpräzise Abstands- und Oberflächenmessungen ermöglicht. Das Bauteil wird aus optischem Glas hergestellt, mit dielektrischen Beschichtungen, um die gewünschte Teilungsleistung zu erreichen. Zu den wichtigsten Spezifikationen gehören ein Wellenlängenbereich von 400–700 nm (sichtbares Spektrum, andere Bereiche auf Anfrage), ein Standard-Teilungsverhältnis von 50:50 (kundenspezifische Verhältnisse verfügbar) und eine Transmissionseffizienz von ≥90% pro Strahl (Gesamteffizienz ≥95%). Die Wellenfrontverzerrung beträgt ≤λ/4 bei 632,8 nm, und die Oberflächenqualität ist 40-20 Scratch-Dig gemäß MIL-PRF-13830B (ISO 10110). Die freie Apertur beträgt ≥90% der physischen Apertur, und die Zerstörschwelle ist ≥10 J/cm² bei 1064 nm, 10 ns Puls (ISO 11254). Die Betriebstemperatur liegt zwischen -40 und 85 °C (Lagertemperatur -50 bis 100 °C), und die Luftfeuchtigkeit beträgt 5–95% relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend. Das Standard-Substratmaterial ist BK7 (optional UV-Quarzglas), mit dielektrischer Beschichtung (Breitband oder Laserlinie). Die Abmessungen sind 25,4×25,4×3 mm (andere Größen verfügbar), und das Gewicht beträgt ≤50 g für das 25,4-mm-Substrat. Diese Werte sind Referenzbereiche des Verzeichnisses und müssen für das tatsächliche Modell und die Anwendung mit dem Hersteller oder Lieferanten bestätigt werden.

Der Strahlteiler funktioniert nach dem Prinzip der teilweisen Reflexion und Transmission. Einfallendes Licht trifft auf eine beschichtete optische Oberfläche, wobei ein Teil des Lichts reflektiert (Referenzstrahl) und der Rest transmittiert (Messstrahl) wird. Die dielektrische Beschichtung ist so ausgelegt, dass sie ein bestimmtes Intensitätsverhältnis, z. B. 50:50, erreicht, um ausgewogene Strahlen für den interferometrischen Vergleich zu gewährleisten. Die geteilten Strahlen durchlaufen getrennte Wege und werden später wieder zusammengeführt, um Interferenzmuster zu erzeugen, die analysiert werden, um Abstände oder Oberflächeneigenschaften zu bestimmen. Die Leistung hängt von der Beschichtungsauslegung, der Substratqualität und der Ausrichtung im optischen System ab.