Herriott Cell (Multipass Cell) Setup and Configuration (Viewer Inspired) | Thorlabs Insights

Summary

In diesem Video zeigt Paul, wie man Spiegel und den Eingangsstrahl für die Konfiguration einer Herriott-Zelle ausrichtet. Er erläutert den Einsatz eines rot-fasergekoppelten Laserstrahls, zwei konkaver Spiegel, Kinematikhalterungen und eine Faser-Kollimatoranordnung. Der Prozess umfasst das Justieren der Spiegelabstände, das Feineinstellen des Strahls und das Erzeugen von Reflektionsmustern durch Anpassung der Eingabewinkel. Ziel ist es, die Anzahl der Reflexionen zu optimieren, ohne dass der Strahl abgeschnitten wird. Abschließend gibt Paul Tipps, wie man die Ausrichtung für verschiedene Anwendungen anpasst.

Takeaways

• 😀 Die Herriott-Zelle ermöglicht eine lange optische Weglänge auf kleinem Raum, indem das Licht zwischen zwei konvexen Spiegeln hin und her reflektiert wird.
• 😀 Die Spiegel müssen genau parallel ausgerichtet werden, um eine optimale Reflexionsmuster zu erzielen, wobei der Abstand zwischen den Spiegeln eine wichtige Rolle spielt.
• 😀 Die Verwendung eines Fasergekoppelten Lasers mit einer Leistung von weniger als 2 mW ermöglicht eine präzise Justierung des Systems.
• 😀 Es werden zwei 200-mm-Fokusspiegel verwendet, von denen einer ein Durchgangsloch für das Licht aufweist.
• 😀 Die Anzahl der Reflexionen innerhalb der Herriott-Zelle kann durch die Veränderung des Spiegelabstands angepasst werden.
• 😀 Ein Strahlteiler wird verwendet, um das Licht auf die richtige Ausrichtung der Spiegel zu leiten, ohne den Ausgangspfad zu blockieren.
• 😀 Die Ausrichtung des Eingangsstrahls und die Position des Lasers sind entscheidend, um die gewünschten Reflexionsmuster zu erhalten.
• 😀 Die Spiegel werden auf die gleiche Höhe ausgerichtet, um eine konstante Reflexionshöhe und ein konsistentes Reflexionsmuster zu gewährleisten.
• 😀 Die Anpassung des Eingangsstrahls in Bezug auf den vertikalen und horizontalen Winkel hilft, ein gleichmäßiges Reflexionsmuster zu erzeugen.
• 😀 Für eine bessere Präzision müssen Spiegel und Strahlregler regelmäßig feinjustiert werden, um sicherzustellen, dass keine Reflexionen durch das Loch im Spiegel abgeschnitten werden.

Q & A

Was ist ein Herriott Cell und wie funktioniert es?

Ein Herriott Cell besteht aus zwei sich gegenüberstehenden konkaven Spiegeln, die das Licht durch wiederholte Reflexionen innerhalb eines kompakten Raums lenken. Diese mehrfachen Reflexionen erhöhen die optische Weglänge, was die Signal-Rausch-Verhältnisse in Messungen verbessert, indem sie die Interaktionsdistanz für kleine Proben vergrößert.

Welche Komponenten werden für die Ausrichtung eines Herriott Cells benötigt?

Für die Ausrichtung eines Herriott Cells werden unter anderem ein rotes fasergekoppeltes Laserquelle, zwei konkave Spiegel mit einer Brennweite von 200 mm, Kinematik-Montagen, ein Faserkollimator, zwei Iriden, ein Strahlteilerwürfel und eine zweite Faserkollimator-Montage benötigt.

Warum ist es wichtig, die Spiegel im Herriott Cell parallel auszurichten?

Die Spiegel müssen parallel ausgerichtet werden, um die Reflexionsmuster korrekt zu erzeugen. Wenn die Spiegel nicht parallel sind, wird das Licht nicht optimal reflektiert, was zu einer Verzerrung des Musters und einer ineffizienten Nutzung des optischen Pfades führt.

Wie kann die Anzahl der Reflexionen im Herriott Cell erhöht werden?

Die Anzahl der Reflexionen kann durch die Veränderung des Abstands zwischen den Spiegeln erhöht werden. Ein größerer Abstand führt zu mehr Reflexionen innerhalb des Systems, solange das Licht nicht aus dem Zellbereich austritt.

Welche Rolle spielen die Iriden in der Ausrichtung des Herriott Cells?

Die Iriden helfen dabei, den Strahl genau zu lenken, indem sie sicherstellen, dass das Licht nur durch einen definierten Bereich tritt. Sie dienen auch dazu, die Reflexionen auf den Spiegeln zu überprüfen und sicherzustellen, dass der Strahl nicht abgeschnitten wird.

Was passiert, wenn der Eingangsstrahl im Herriott Cell abgeschnitten wird?

Wenn der Eingangsstrahl abgeschnitten wird, können Reflexionen unvollständig sein, was zu einer fehlerhaften Messung führt. Es ist daher wichtig sicherzustellen, dass der Strahl nicht durch den Durchgangsloch der Spiegel abgeschnitten wird.

Welche Anpassungen sind erforderlich, um das Reflexionsmuster im Herriott Cell zu optimieren?

Um das Reflexionsmuster zu optimieren, müssen sowohl die vertikale als auch die horizontale Eingangsrichtung des Strahls angepasst werden. Eine Erhöhung des vertikalen Winkels kann zu mehr Reflexionen führen, während eine horizontale Winkelanpassung zu einer elliptischen oder kreisförmigen Reflexionsanordnung führt.

Wie beeinflusst die Entfernung zwischen den Spiegeln das Reflexionsmuster?

Die Entfernung zwischen den Spiegeln beeinflusst direkt die Anzahl der Reflexionen und deren Anordnung. Eine größere Entfernung führt zu mehr Reflexionen, während eine kürzere Entfernung die Zahl reduziert. Der Abstand muss sorgfältig angepasst werden, um sicherzustellen, dass der Strahl nicht aus dem System austritt.

Was ist der Unterschied zwischen einer vertikal und horizontal ausgerichteten Reflexion?

Eine vertikale Ausrichtung des Eingangsstrahls führt zu einer langen Linie von Reflexionen, während eine horizontale Ausrichtung zu einer elliptischen oder kreisförmigen Anordnung führt. Diese Anpassungen sind notwendig, um die gewünschte Anzahl und Form der Reflexionen zu erzielen.

Wie wird die optimale Anzahl an Reflexionen im Herriott Cell bestimmt?

Die optimale Anzahl an Reflexionen wird durch die Anpassung des Abstands zwischen den Spiegeln und der Eingangsstrahlrichtung bestimmt. Eine sorgfältige Feinabstimmung ermöglicht es, die Anzahl der Reflexionen zu maximieren, ohne dass der Strahl aus dem Zellbereich heraustritt.