DE19650507C1 - Interferometrische Meßanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine interferometrische Meßanordnung ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2.

Bekannte Anordnungen interferometrischer Meßgeräte beruhen meist auf dem Michelson-Prinzip. Durch einen Strahlteiler wird Licht ein und derselben Quelle in zwei vorteilhafterweise gleichintensive Teilstrahlen aufgespalten und zwischen diesen Teilstrahlen eine optische Weglängendifferenz L = n₁l₁ + n₂l₂ (im weiteren kurz Weglängendifferenz) erzeugt. Dabei durchlau­ fen beide Teilstrahlen meist Gebiete gleicher Brechzahlen n₁ = n₂, wobei sie unterschiedliche Wege l₁ und l₂ zurücklegen. Die Wiedervereinigung beider Teilstrahlen führt dabei zu einem System von Interferenzstreifen, deren Lage und Form unter Berücksichtigung der Geometrie der Strahlen und der Wellenlänge für die erzeugte Weglängendifferenz charakteristisch ist.

Hauptnachteil dieser Anordnungen ist die hohe Empfindlichkeit gegen Dejustierungen, insbesondere gegen die unexakte Führung der Spiegel (ruckweise Bewegungen, Verkippungen) und äußere Einflüsse (z. B. Vibrationen), so daß insbesondere für Wellen­ längen im sichtbaren oder nahinfraroten Spektralbereich ein er­ heblicher, apparativer Aufwand erforderlich ist, um solche Stö­ rungen zu vermeiden.

Lösungen oben genannter Problematik bieten polarisationsopti­ sche interferometrische Meßanordnungen, bei denen beide Teil­ strahlen geometrisch wegidentisch ineinander verlaufen und l₁ = l₂ ist, wobei die Erzeugung der Weglängendifferenz polarisa­ tionsoptisch durch Verwendung optisch doppelbrechender Kristalle n₁, n₂ erfolgt. Die Vorteile derartiger Anordnungen gegenüber dem Michelson-Prinzip sind in der WO 90/10191 A1 be­ schrieben.

Beide Anordnungen besitzen jedoch den Nachteil, daß zur Verän­ derung der Weglängendifferenzen Massen periodisch linear hin und zurück bewegt werden müssen. Sollen nun Interferogramme (im weiteren Scans genannt) in kurzen Zeitabständen aufgenommen werden, so sind dabei hohe Beschleunigungen erforderlich. Um die Trägheit der bewegten Teile zu überwinden, sind so sehr hohe Kräfte aufzuwenden. Die dazu erforderlichen Antriebseinrichtun­ gen verbrauchen große Energien und erzeugen entsprechend Ab­ wärme, die zu Instabilitäten und Driften in der Anordnung füh­ ren können. Darüber hinaus führen die hohen Kräfte zu erhebli­ chen dynamischen Belastungen der bewegten Bauteile, die sich in deren Folge reversibel oder irreversibel verformen können. Diese Verformungen sind wiederum Ursache für Instabilitäten und Driften. Gleichzeitig steigt mit der Höhe der aufzuwendenden Kraft die Belastung der Führungen bzw. Lager, was zu erhöhtem Verschleiß der Anordnung und damit - besonders bei im Dauerbe­ trieb arbeitenden Meßanordnungen - zu frühzeitigen Ausfällen führen kann.

Abhilfe gegenüber den Nachteilen der Meßanordnungen mit peri­ odisch translatorisch bewegten Elementen bieten Lösungen, bei denen die Erzeugung der Weglängendifferenz auf der Rotation von Bauteilen beruht. So sind in den EP 0 443 477 A1, DE 40 13 399 C1 und DE 41 36 300 C1 Anordnungen beschrieben, die auf der Ver­ wendung des Prinzips nach Michelson beruhen, bei denen jedoch als Reflektor ein exzentrisch rotierender Tripelspiegel (oder Tripelprisma) Verwendung findet.

Nachteil ist hier jedoch der hohe Aufwand zur Justage und die Dejustageempfindlichkeit z. B. infolge äußerer Einflüsse (Stöße, Vibrationen) der beiden Interferometerarme. Gleichzeitig ent­ stehen durch die exzentrische Rotation des Reflektors Unwuchten und damit Lagerbelastungen, die eine Massenkompensation bis zum Verschwinden der Deviationsmomente (Auswuchten) erforderlich machen.

Durch Meßaufgaben in schnellen Prozessen, an Fließbändern oder in Rohrleitungen hoher Transportgeschwindigkeiten einerseits und durch das oft vorhandene Erfordernis, das Signal-Rausch- Verhältnis der Messungen durch eine höhere Anzahl von Mittelun­ gen zu verbessern, ergibt sich die Notwendigkeit höherer Meßge­ schwindigkeiten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine interferometrische Meßanordnung beruhend auf einem polarisationsoptischem Inter­ ferometerprinzip anzugeben, die es gestattet, hohe Meßgeschwin­ digkeiten auch im Dauerbetrieb zu erreichen, wobei die gesamte Anordnung über eine derartige Langzeitstabilität verfügt, daß auch ein Dauereinsatz in Geräten zur Prozeßsteuerung oder zur Qualitätskontrolle möglich ist.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegen­ stand gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder 2, wobei die Un­ teransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen umfassen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, anstelle mecha­ nisch verschiebbarer Keile zur Erzeugung variabler Weglängen­ differenzen einen oder mehrere Keile in Rotation zu versetzen, wobei die Rotationsbewegung in einer Ebene erfolgt, die zur op­ tischen Achse des Systems um einen definierten Winkel versetzt ist.

Durch diese Maßnahme ist es nicht mehr erforderlich, träge Massen, d. h. die optischen Keile periodisch linear zu beschleunigen, wobei lineare Bewegung und ansonsten erforderliche lineare Führungen entfallen.

Durch die Erfindung kann die Meßgeschwindigkeit und gleichzei­ tig die Verschleißfreiheit erheblich gesteigert bzw. erhöht werden. Die Vorteile bekannter polarisationsoptischer Inter­ ferometeranordnungen gegenüber den Anordnungen nach Michelson bleiben erhalten.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Anordnung der Elemente der inter­ ferometrischen Meßanordnung in einer ersten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung der Anordnung der Keile auf einer sich drehenden Scheibe;

Fig. 3 eine Ausführungsform entsprechend Fig. 1, bei der je­ doch von einem Laser erzeugtes Licht durch die Meßan­ ordnung geführt wird; und

Fig. 4 eine Meßanordnung mit Polarisationsstrahlteiler.

Fig. 1 zeigt die schematische Anordnung der Elemente der in­ terferometrischen Meßanordnung in ihrer einfachsten Ausfüh­ rungsform.

Das von einer Lichtquelle 1 oder von einem Lichtwellenleiter erzeugte oder herangeführte Licht wird mittels eines strahl­ formenden Mittels 2 zu einem parallelen Bündel geformt, wobei die Parallelität des Bündels durch die Nichtpunktförmigkeit der Lichtquelle begrenzt wird. Als strahlformendes Mittel 2 findet abhängig vom Spektralbereich eine Linse, ein Linsensystem, ein Spiegel oder ein Spiegelsystem Verwendung. Beispielsweise empfiehlt es sich, im nahen oder im mittleren Infrarot Paraboloidspiegel zu verwenden, da hier die Linsen oder Linsen­ systeme erhebliche Dispersionen über den erforderlichen Spek­ tralbereich und oft auch ungenügende Durchlässigkeiten der Lin­ sensubstrate aufweisen.

Zur weiteren Erläuterung der Funktionsweise der Erfindung sei die Bewegung der rotierenden doppelbrechenden Keile 4, 6 quasi eingefroren, so daß die erzeugte Weglängendifferenz der beiden Teilstrahlen nach Transmission der Gesamtanordnung gerade verschwindet.

Die doppelbrechenden, vorzugsweise optisch einachsigen, Keile 4 und 6 sind jetzt so angeordnet, daß ihre optischen Achsen senkrecht auf der optischen Systemachse 12 stehen, und die Azimute ihrer optischen Achsen parallel zueinander und unter 45° zum Azimut des Polarisators 3 liegen. Beide Keile 4, 6 ergänzen sich zum Quader oder Parallelepiped, wobei die lichtdurchsetzten Oberflächen des Quaders oder Epipeds senkrecht zur Systemachse 12 stehen. Dieser Quader kann, bedingt durch die gleiche Ausrichtung der optischen Achsen und den nur schmalen Spalt zwischen beiden Keilen als homogen betrachtet werden.

Das durch die Optik 2 erzeugte Parallelbündel wird durch einen Polarisator 3 linear polarisiert (die in den Elementen der Fig. 1, 3 und 4 dargestellten Pfeile entsprechen schematisch dem Einfluß der Elemente auf die Intensitäten in den Polarisations­ ebenen). Beim Auftreffen des Bündels auf den doppelbrechenden Quader (bestehend aus den Keilen 4 und 6) wird das polarisierte Licht entsprechend der Lage der optischen Achse des Quaders in die senkrecht zueinander polarisierten ordinären und extraordinären Bündel gleicher Intensität zerlegt. Beide Bündel besitzen eine von der Dicke des Quaders und der Differenz der Brechungsindizes abhängige Weglängendifferenz und können wegen der Orthogonalität ihrer Polarisation nicht miteinander interferieren.

Der ebenfalls doppelbrechende, vorzugsweise aus dem gleichen Material bestehende und gleichdicke Kompensator 7 ist so ange­ ordnet, daß seine lichtdurchsetzten Oberflächen senkrecht im Strahlengang stehen. Die optische Achse des Kompensators bildet mit der Systemachse 12 und mit der Achse des oben genannten doppelbrechenden Quaders jeweils einen rechten Winkel. Beim Eintritt des Lichts in den Kompensator tauschen die ordinären und extraordinären Lichtbündel ihre Rollen, sie werden beide entgegengesetzt verzögert. So erzeugt der Kompensator in der eingefrorenen Stellung der Anordnung eine Weglängendifferenz, die der des aus den Keilen gebildeten Quaders genau invers ist. Beide Weglängendifferenzen addieren sich und heben sich auf.

Das zweite als Analysator arbeitende, polarisierende Mittel 8 steht ebenfalls senkrecht zur Systemachse 12. Der Azimut der polarisierenden Ebene ist gegen den Azimut der polariserenden Ebene des Polarisators 3 um 90° verdreht. Der Analysator 8 analysiert das den Kompensator 7 verlassende Licht. Bei ver­ schwindender Phasendifferenz beider Teilstrahlen löschen sich die den Analysator 8 passierenden Teile der Teilstrahlen gerade aus, so daß kein Licht den Analysator 8 verläßt.

Das fokussierende Mittel 9 besitzt vorzugs- aber nicht notwen­ digerweise den gleichen Aufbau wie das strahlkollimierende Mittel 2. Wenn Licht den Analysator 8 verläßt, wird dieses so auf den Detektor 10 fokussiert. Alternativ kann anstelle des Detektors 10 auch ein Lichtwellenleiter angeordnet sein, der das Licht zu einem entfernt angeordneten Detektor führt.

Nachfolgend wird der oder die Keile 4 als beweglich und Keil 6 als fest betrachtet. Als einfaches Ausführungsbeispiel soll der Keil 4 (oder zwei oder mehrere Keile 4) wie in Fig. 2 darge­ stellt rotieren.

Die Bezugszeichen der Fig. 2 entsprechen dabei denjenigen nach Fig. 1, die zum besseren Verständnis in Fig. 2 separat darge­ stellt wurden. Dazu befinden sich die Keile 4 auf einer Scheibe oder dergleichen, die an den Orten der Keile transparent ist. Die kreisförmige Bewegung jedes der identischen Keile 4 läßt sich gedanklich in eine Translation quer zum sich entlang der Systemachse ausbreitenden optischen Bündel und in eine Rotation um die Systemachse zerlegen.

Der translatorische Anteil der Bewegung eines Keils 4 bewegt unterschiedliche Dickenbereiche des Keils 4 in den Strahlen­ gang, so daß sich dieser mit Keil 6 zu einem Quader variabler (entsprechend Fig. 2 zunehmender) Dicke addiert. Dadurch wird eine variable (entsprechend Fig. 2 zunehmende) Weglängendiffe­ renz erzeugt.

Der Kompensator 7 ist genau so ausgelegt, daß er die vom durch den aus Keil 4 und 6 entstehenden Quader erzeugte Weglängen­ differenz kompensiert, wenn der Keil 4 mit seiner senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichtes stehenden Fläche symmetrisch im Strahlengang des Lichtbündels steht. In den Bewegungsphasen vor bzw. nach der Symmetriestellung werden bei gemeinsamer Be­ trachtung der Keile 4 und 6 und des Kompensators 7 zunehmende Weglängendifferenzen erzeugt, die mit einem negativen Wert be­ ginnen, den Nullpunkt überschreiten und mit einem positiven Wert idealerweise gleichen Betrags zum negativen Startwert en­ den (oder je nach Anordnung der Keile umgekehrt). Diese Weglän­ gendifferenzen erzeugen nach Durchgang des Lichtes durch den Analysator 9 ein symmetrisches Interferogramm.

Der rotatorische Anteil der Bewegung des Keils 4 beeinflußt die durch das kristalloptische Verhalten des Keils erzeugte Weglän­ gendifferenz der beiden Teilbündel des Lichts nicht, da sich die Dicke des aus den Keilen 4 und 6 resultierenden Quaders oder Epipeds nicht ändert. Es ändert sich aber die azimutale Orientierung der optischen Achse des Keils 4 gegenüber der Po­ larisationsebene des vom Polarisator 3 kommenden Lichts. Da­ durch bekommen die beiden Teilstrahlen (ordinärer und extraor­ dinärer Anteil) des Bündels unterschiedliche Intensitäten. Der Kontrast des Interferogramms verändert sich. Richtet man die Azimute der Anordnung wie in der oben beschriebenen eingefrore­ nen Stellung ein, erreicht man in dieser Stellung der ver­ schwindenden Phasendifferenz den maximal möglichen Kontrast, da nur dann das vom Polarisator kommende Bündel in zwei gleichin­ tensive Teile zerlegt wird. Bei zunehmender Abweichungen von dieser Stellung in positiver oder negativer Drehrichtung steigt oder sinkt die Weglängendifferenz (verursacht durch die oben beschriebene Translation), gleichzeitig damit nimmt der Kon­ trast mit zunehmender Abweichung ab. Nach einer Drehung um plus oder minus 45° gegen die Symmetriestellung beträgt der Kontrast null. Diese Stellungen werden jedoch konstruktiv bedingt nicht erreicht.

Bei der auf der Verwendung der Fouriertransformation beruhenden interferometrischen Spektroskopie werden (meist symmetrische) Interferogramme endlicher Weglängendifferenz mit Computern di­ gitalisiert und transformiert. Die Beschränkung der Weglängen­ differenz entsteht durch den Abbruch der Aufnahme der Inter­ ferogramme bei Erreichen vorgegebener Werte. Dadurch entstehen Verfälschungen, die sich als Nebenmaxima bzw. -minima an scharfen Absorptions- oder Emissionspeaks äußern. Um diese Ver­ fälschungen zu vermeiden, werden die aufgenommenen Interfero­ gramme mit Wichtungsfunktionen multipliziert, die an den Stellen minimaler und maximaler Weglängendifferenz verschwin­ den. So wird der Kontrast der Interferogramme zu den beiden En­ den des Meßbereichs hin numerisch abgesenkt. In diese Zu­ sammenhang betrachtet ist der oben beschriebene Effekt der Kon­ trastabnahme nicht störend. Er ist oft sogar erwünscht, da er die Wichtung des Interferogramms optisch unterstützt.

Die Anzahl der zu verwendenden Keile 4 ist beliebig. Der oben beschriebene Prozeß findet bei jedem Durchgang eines Keils durch den Strahlengang statt. Um Unwuchten des Rotors 5 zu ver­ meiden, sollten jedoch vorteilhaft symmetrische Anordnungen An­ wendung finden. Bei Verwendung asymmetrischer Anordnungen sollte ein Massenausgleich durchgeführt werden.

Als weitere, nicht dargestellte Ausführungsform ist es möglich, den feststehenden Keil 6 durch ein oder mehrere Keile 6 zu er­ setzen, die auf einem weiteren Rotor befestigt sind und die um die dann beiden Rotoren gemeinsame Drehachse 11 rotieren. Die Rotation der Keile 6 muß dann synchron, gegenläufig und parallel zu den Keilen 4 erfolgen. Der dadurch erreichte Effekt besteht in der Verdoppelung der erreichbaren Weglängendifferenz und der Geschwindigkeit, mit der diese zunimmt.

Bei Verwendung von monochromatischem Licht ist durch Auswertung der durchlaufenden Interferenzstreifen die exakte Bestimmung beispielsweise des Drehwinkels über der Zeit möglich.

Betreibt man die interferometrische Meßanordnung mit polychro­ matischem Licht, kann dieses Interferogramm digitalisiert und fouriertransformiert werden, um so das Spektrum des Lichts zu erhalten. Dazu ist jedoch die genaue Kenntnis der Zuordnung des interferometrischen Signals zu den Weglängendifferenzen notwen­ dig. Um diese zu ermitteln, gibt es im wesentlichen nachstehende Möglichkeiten.

Eine Möglichkeit besteht in der Messung des Drehwinkels des oder der Keile 4 um die Achse 11. Daraus läßt sich die Verände­ rung der Dicke des aus den Keilen 6 und 4 entstehenden Quaders messen. Daraus folgt unter Berücksichtigung des Kompensators die resultierende Weglängendifferenz der beiden Teilbündel, die sich über die Meßzeit dem Interferogramm zuordnen läßt.

Eine weitere, in Fig. 3 gezeigte Möglichkeit besteht darin, vorzugsweise von einem Laser 13 erzeugtes monochromatisches Licht bekannter Wellenlänge zusätzlich durch die Meßanordnung transmittieren zu lassen. Dazu wird dieses mit dem Spiegel 13 vor dem Polarisator 3 in die Anordnung eingekoppelt. Es durch­ läuft den gesamten polarisationsoptischen Teil der Anordnung bis einschließlich Analysator 8, nach dem es mittels eines Spiegels 15 wieder ausgekoppelt und dem Detektor 16 zugeführt wird. Dieses Licht unterliegt genau den gleichen Manipulatio­ nen, die auch das polychromatische Licht der Quelle 1 erfährt. So ist es möglich, die Weglängendifferenzen anhand der Interfe­ renzen der monochromatischen Strahlung direkt zu erfassen und den Interferenzen des polychromatischen Lichts zuzuordnen.

Alternativ zur Berechnung der Weglängendifferenzen kann das Signal des Detektors 16 einer Triggerelektronik zugeführt wer­ den, die aus den durchlaufenden Interferenzmustern digitale Triggersignale erzeugt. Diese sind zur direkten Steuerung der Digitalisierung des Interferenzsignals des Detektors 10 ver­ wendbar. Dadurch kann sichergestellt werden, daß alle Inter­ ferenzwerte des polychromatischen Spektrums äquidistant mit ei­ nem aus der Wellenlänge des Lichts der Lichtquelle 13 definier­ ten Abstand (oder dessen Bruchteil oder Vielfaches) aufgenommen werden. Die Weglängendifferenz ergibt sich dann von Null (globales Intensitätsminimum) beginnend einfach aus der laufen­ den Nummer des Meßpunkts und dem Weginkrement des Triggersignals.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird anstelle des Polarisators ein Polarisationsstrahlteiler 17 ver­ wendet, der das von der Quelle 1 kommende Licht ebenfalls li­ near polarisiert.

Das Licht durchläuft die doppelbrechenden Elemente 4, 6 und 7 in zu Fig. 1 analoger Weise. Es wird dann aber durch einen Spiegel 18 in sich selbst zurück reflektiert und passiert die doppelbrechenden Elemente 4, 6 und 7 erneut. Dadurch verdoppeln sich die erzeugten Weglängendifferenzen. Anstelle des Analysa­ tors 8 der Fig. 1 wirkt hier der Polarisationsstrahlteiler 17 als Analysator. Alle nun senkrecht zur Durchlaßrichtung des Teilers 17 polarisierten Lichtanteile - nur diese können in Fig. 1 den Analysator reflektiv passieren - werden an der Strahlteilerschicht reflektiert und verlassen den Teiler seitlich. Über die strahlformende Optik gelangen diese Lichtanteile zum Detektor 10.

Alle bezüglich der Anordnung in Fig. 1 getroffenen Aussagen lassen sich auf dieses Ausführungsbeispiel übertragen. Ledig­ lich die Weglängendifferenzen und die Geschwindigkeit ihrer Veränderung sind zu verdoppeln und die Abnahme des Kontrastes ist zu quadrieren. Gleichfalls ist die Bewegung beider Keilan­ ordnungen 4 und 6 möglich. Die zu Fig. 3 analoge Ein- und Aus­ koppelung des zusätzlichen Lichts erfolgt zwischen den Ele­ menten 2 und 17 und 9 und 17.

Claims (20)

1. Interferometrische Meßanordnung nach polarisationsoptischem Prinzip umfassend eine Lichtquelle (1), ein Mittel (2) zur Formung eines parallelen Lichtbündels, ein das Lichtbündel in einer Ebene polarisierendes Mittel (3), ein oder mehrere optisch doppelbrechende Keile (4), der oder die sich ab­ wechselnd mit einem oder mehreren weiteren optisch doppel­ brechenden Keilen (6) paarweise zu einem im Strahlengang liegenden Quader oder Parallelepiped ergänzen, ein optisch doppelbrechendes Kompensationsmittel (7), welches eine zu den Keilen (4, 6) entgegengesetzte Phasendifferenz der ordinären und extraordinären Anteile des parallelen Licht­ bündels erzeugt, ein weiteres das Lichtbündel polarisie­ rendes Mittel (8) und ein Mittel (9) zur Fokussierung des Lichtbündels auf einen Detektor (10), wobei alle vorge­ nannten Mittel entlang der optischen Systemachse (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich der oder die optisch doppelbrechenden Keile (4, 6) an oder auf einer rotierenden Ebene (5) befinden, die um eine gegen die optische Systemachse (12) geneigte Achse (11) rotiert, wodurch sich der oder die Keile (4, 6) auf einer kreisförmigen Bahn zwischen den polarisierenden Mitteln (3, 8) durch das parallele Lichtbündel bewegen.

2. Interferometrische Meßanordnung nach polarisationsoptischem Prinzip umfassend eine Lichtquelle (1), ein Mittel (2) zur Formung eines parallelen Lichtbündels, ein das Lichtbündel in einer Ebene polarisierendes Mittel (3), ein oder mehrere optisch doppelbrechende Keile (4), der oder die sich ab­ wechselnd mit einem oder mehreren weiteren optisch doppel­ brechenden Keilen (6) paarweise zu einem im Strahlengang liegenden Quader oder Parallelepiped ergänzen, ein optisch doppelbrechendes Kompensationsmittel (7), welches eine zu den Keilen (4, 6) entgegengesetzte Phasendifferenz der ordinären und extraordinären Anteile des parallelen Licht­ bündels erzeugt, ein weiteres das Lichtbündel polarisie­ rendes Mittel (8) und ein Mittel (9) zur Fokussierung des Lichtbündels auf einen Detektor (10), wobei alle vorge­ nannten Mittel entlang der optischen Systemachse (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierenden Mittel (3, 8) durch einen gemeinsamen Polarisationsstrahlteiler (17) gebildet werden und daß das parallele Lichtbündel nach Transmission der doppelbrechen­ den Keile (4, 6, 7) mittels eines Planspiegels (18) in sich selbst zurück reflektiert wird, somit die doppelbrechenden Keile (4, 6, 7) ein zweites Mal passiert, durch den Pola­ risationsstrahlteiler (17) seitlich wegreflektiert wird und nach Transmission des nunmehr seitlich angeordneten, fokussierenden Mittels (9) zum seitlich angeordneten Detektor (10) gelangt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen aller doppelbrechenden Mittel (4, 6, 7) zum Zeitpunkt verschwindender Gesamtphasendifferenz der Keile (4, 6) und des Kompensationsmittels (7) senkrecht zur optischen Systemachse angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Doppelbrechung der Keile (4, 6) erzeugten Laufzeitdifferenzen der ordinären und der extraordinären Anteile des parallelen Lichts des Bündels in jeder Phase der Bewegung durch das Lichtbündel das gleiche Vorzeichen haben.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung nur eines feststehenden Keils (6) dessen optische Achse senkrecht zur optischen Achse des Kompensationsmittels (7) steht.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere doppelbrechende Keile (6) vorhanden sind, die so an oder auf einer weiteren rotierenden Ebene angeordnet sind, die parallel, gegenläufig und synchron zum die doppel­ brechenden Keile (4) tragenden rotierenden Ebene (5) um die gleiche Rotationsachse (11) rotiert, so daß sich die doppelbrechenden Keile (4, 6) jeweils paarweise im paral­ lelen Strahlengang zu einem Quader oder Parallelepiped ergänzen.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen der beiden sich jeweils im Strahlen­ gang befindlichen doppelbrechenden Keile (4, 6) zum Zeit­ punkt verschwindender Gesamtphasendifferenz der Keile (4, 6) und des Kompensationsmittels (7) parallel zueinander, senkrecht zur optischen Achse des Kompensationsmittels (7) und unter 45° zu den Polarisationsebenen der polarisieren­ den Mittel (3, 8) angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierenden Mittel (3, 8) das Licht linear polari­ sieren und daß diese polarisierenden Mittel derart ange­ ordnet sind, daß die Polarisationsebenen des Lichtes un­ mittelbar nach Durchstrahlung der polarisierenden Mittel (3, 8) senkrecht aufeinander stehen.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsmittel (7) hinsichtlich der optischen Systemachse wahlfrei vor oder nach den Keilen (4, 6) ange­ ordnet werden kann.

10. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle (1) lichtzuführende optische Lichtwellen­ leiter oder optische Hohlleiter vorgesehen sind.

11. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als strahlformende Mittel (2, 9) linsen- oder linsen­ systembasierte Kollimatoren, sphärische oder parabolische Spiegel oder Spiegelsysteme Verwendung finden.

12. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel der rotierenden Ebene (5) um die Rota­ tionsachse (11) erfaßt wird und daraus die optische Weg­ längendifferenz zwischen ordinären und extraordinären Anteilen des parallelen Lichtbündels nach Transmission der doppelbrechenden Mittel (4, 6, 7) berechenbar ist.

13. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher, monochromatischer und paralleler Strahl parallel zur optischen Systemachse die polarisierenden Mittel (3, 8) und die doppelbrechenden Keile (4, 6, 7) transmittiert, dessen Interferenz von einem zusätzlichen Detektor (16) registriert und daraus die optische Weglän­ gendifferenz der ordinären und extraordinären Anteile die­ ses Strahls berechenbar ist, die mit der optischen Weglän­ gendifferenz der ordinären und extraordinären Anteile des parallelen, von der polychromatischen Lichtquelle (1) kommenden Lichtbündels nach Transmission der doppelbre­ chenden Keile (4, 6, 7) übereinstimmt.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der monochromatische Lichtstrahl vorzugsweise mittels Spiegel (14, 15) in die Interferometeranordnung ein- und ausgekoppelt wird, wobei der monochromatische Lichtstrahl wahlweise innerhalb oder außerhalb des polychromatischen Lichtbündels laufen kann.

15. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als monochromatische Lichtquelle ein Laser eingesetzt ist.

16. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Detektor (10) optoelektronisch erfaßten Interferen­ zen digitalisiert und einem Computer zur Auswertung zu­ führbar sind.

17. Anordnung nach Anspruch 13 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zusätzlichen Detektor (16) erfaßten monochro­ matischen Interferenzen bekannter Wellenlänge genutzt wer­ den, um die Digitalisierung der mit dem Detektor (10) er­ faßten Signale der polychromatischen Strahlung zu triggern.

18. Anordnung nach Anspruch 12 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des Drehwinkels gemessen und weiterverarbeitet werden, um damit die Digitalisierung der mit dem Detektor (10) erfaßten Signale der polychromatischen Strahlung zu triggern.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Lichtquelle (1) kommende Licht den sichtbaren, nahinfraroten und/oder den mittelinfraroten Spektralbereich der elektromagnetischen Strahlung umfaßt.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Detektor (10) und dem fokussierenden Mittel (9) ein Licht- oder Hohlwellenleiter angeordnet ist.