Интерферометр бокового сдвига для контроля качества оптических поверхностей

 

ИНТЕРФЕРОМЕТР БОКОБОьГр СдаИГА ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащий светодейитепь и два aepKania, о т - линаюшийся тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях вибрации, светоделитель и зеросала располомсены так, что их плоскости пересекаются по одной прямой, а интерферометр снабжен сштическим ромбом, установпен , иым между зеркалами с возможностью поворота, направление и величина поворота I определяются по формуле / .;. ,q, oCT:,e-f, где сдвига оптического ромба; Ь - заданный вектор бокового сдвига фронт1да{ С - единичный направляющий вектор падающего луча; Т Jy матрииы отражения от зеркал t интерфер етра, первого и второ (Л го по ХОДУ: падающего луча соответственно . (

„SU„„1048306.СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК уд Я 01 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -::-:-:-: - 3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3285096/25-28 (22 ) 29,04.8 1 (46) 15,10.83. Бюл. М 38 (72) Г,К.Кладов (7 1) Физико-технический институт низких температур AH Украинской CCP (53) 531.715.1 (088.8) (56) 1. Коломийцов 10.В, Интерферометры. М »Машиностроение, 1976 с, 255 257.

2. Горшков В.А. и. др, Интерферометр . бокового сдвига "Интерс" для контроля формы поверхности крупногабаритных оптических деталей. - "Оптико-.механическая промьпнленнЬсть, 1980, Ж 2, с, 14-.15 (прототип). (54) (57) ИНТЕРФЕРОМЕТР БОКОВО

ГО СДВИГА ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содер-. жаний светоделитель и два зеркала,. о т л и ч а ю m и и с s тем, что, с целью

-повышения точности контроля в условиях

:вибрации, светоделитель и зеркала распо люкены так, что их плоскости пересека. ются по одной прямой, а интерферометр снабжен оптическим ромбом, установлен., ным между зеркалами с возможностью доворота, направление и величина поворота (определяются по формуле сь сп1 9 12 тг.tt | Ф

1где + - вектор сдвига оптического ромба;

Ь - заданный вектор бокового сдвига фронтов, единичный направляющий вектор падающего луча;

Т> матрицы Отражения ют зеркал 4, интерферометра, первого и второго по ходу падавшего луча соотг. нетственио, с(, 8306

1 104

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испопьзовано в интерференционных устройствах дпя контропя качества поверхностей оптических деталей.

Известен.интерферометр бокового сдвига, предназначенный для контроля . качества оптических поверхностей, содеркаший два светодепитепя, два зеркала, плоскопараллепьную пластину и клиновой компенсатор. Боковой сдвиг получают поворотом одного из светоделитепей C17 °

Недостатками интерферометра явпяются неустойчивость при работе в усповиях вибрации и сложность юстировки, в

- частности необходимость с помощью клинового компенсатора устранять продопьный сдвиг.

Наибопее бпиэким к изобретению является интерферометр бокового сдвига дпя конгропя качества оптических поверхностей, содержащий светоделитепь и два зеркала. Зеркала и светоделитепь расположены так, что в исходном положении изображение одного зеркала в све» тоделитепе параллепьно второму зеркалу. Боковой сдвиг папучают поворотом одного иэ зеркал f2).

Недостаток известного интерферометра - низкая точность контропя в условиях вибрации, поскопьку.при воздействии вибраций пройсходит, разъюстировка интерферометра, появпяется неконтрапируемый продопьный сдвиг, который сипьно искажает результа гы контроля. Выявить и устранить продопьный .:.сдвиг в ходе контрапя оптической детали невозможно.

Цепь изобретения - повышение точнос ти контропя оптических поверхностей в условиях вибрации.

Поставпенная цель достигается тем, что в интерферометре бокового сдвига дпя контропя качества оптических поверх» ностей, содержащем светодепитепь и два зеркала, светодепитепь и зеркала распопожены так, что Нх плоскости пере секаются по одной прямой, а интерферометр снабжен оптическим ромбом, уста новпенным между зеркалами с воэможностью поворота, направпение и величина поворота опредепяюгся по óïå

Ч 1 2 2

0(=

На чертеже изображена прКнципиапьная схема устройства дпя контроля качества оптических поверхностей, включающего интерферометр бокового сдвига.

Устройство содержит источник 1 света, коппиматор 2, светоделитепь 3, объектив

4,.экран (ипи фотопластинку) 5, интерферометр 6 бокового сдвига. Интерферометр 6 бокового сдвига содержи светоделитель 7, первое 8 и второе 9 зеркала оптический ромб 10, 0 Устройство работает спедуюшим образом, Источник 1 света, коплнматор 2, ° объектив 4 формируют сферическую вопну, которая падает на контропируемую

25 деталь 1 1, Отраженную сферическую вопну объектив 4 преобразуе в плоскую, . светодепитель 3 направляет ее на вход интерферометра 6 бокового сдвига, В интерферомегре 6 бокового сдвига входной луч с направпяюшим вектором светодепителем 7 делится на две части:

: препомпенную Р„и отраженнную С„,Преломленный луч поспедоватепьно отражается ог зеркала 8, проходит оптический ромб . 10, отражается от зеркала 9, проходит светодепитель 7 и занимает положение

R Отраженный пуч Р поспедова1 тельно отражается от зеркала 9, проходит оптический ромб 10, отражается от зеркала 8 и светодепитепя 7 и занимает

40 1

1 цопожение <> . Ha экране 5 набпюдает», ся интерференция обоих лучей.

Исходное попожение оптического ромба 10 выбирают таким, что его вектор

45 сдвига параллепен про юдяшим через него лучам, Взаимное расположение эеркап

8 и 9 и светодепитепя 7 обеспечивает при исходном попожении ромба совпадение лучей 02 и О и отсутствие между ними продопьного сдвига.,Оля попучения бокового сдвига пучей на выходе интерферомез ра 6 оптический ромб 10 наклоняют.

Чгобы определить попожение оптического ромба 10, обеспечивающее заданный боковой сдвиг, рассмотрим работу интерферометра 6 бокового сдвига.

Обозначим матрицу отражения or зеркапа 8 интерферометра Т, матрицу отражения or зеркала 9 интерферометра где

q, - вектор сдвига оптического ромба;

b - заданный вектор бокового сдвига фронтов;

0 - единичный направляющий вектор падающего луча

T Т- - матрицы отражения от зеркал

1 2 иитерферометра, первого и второго по ходу падающего луча соотвес твенно;

1048306

Отс к<да

Г2 < - вектор сдвига оптического

2< ромба 10, Ход лучей при наклонном положении оптического ромба 10 изображен штриховой линией, Лучи S и 5 получают бОкОВОй сдВн г . Ь =2 (5„(5 )-, ) где (s1 ) - склярное произведение векторов 5„и о, °

Сдвиг на выходе интерферометра 6

3-Т Ъ учитывая, что g =Т д, получаем уравне1 1 иие для определения g

Ч,-d 7 8-- Т tl

1 2 2 где д - константа.

Коэффициент о можно определить из условия постоянства (g) прн поворотах оптического ромба 10. Такому условию при малых поворотах удовлетворяют плоскопараллельная пластина и пара параллельных зеркал. В этом случае

В предлагаемом .устройстве влияние вибрации ослабляется за счет того, что зеркала и светоделитель устанавливаются на корпус жестко без возможности перемешения, а взоможные повороты оптического ромба изменяют только .величину бокового сдвига и не вызывают продольного сдвига. ВНИИПИ Эаказ 7916/46 Тираж 602 Подписное Филиал.ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4