Способ измерения радиуса кривизны поверхности оптической детали

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиусов кривизны оптических поверхностей, превышающих величину порядка 10 М. Контролируемая деталь 11 устанавливается в резонаторы двух лазеров одновременно. Длина одного из лазеров изменяется до совпадения частот генерации обоих лазеров. Затем контролируемая деталь смещается в поперечном направлении на заданное расстояние, после чего операция выравнивания частот повторяется. Измеряемый радиус кривизны определяется по соотнощению смещения контролируемой детали и приращения длины резонатора между первым и вторы.м выравниванием частот генерации. Применение способа позволяет сократить число трудоемких операций в процессе изменения радиуса кривизны, в результате чего достигается упрощение методики контроля. Ц (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С Ol В 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ a \

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3806994/25-28 (22) 29.10 84 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (72) А. М. Горбань, Ю. Б. Пасько, В. К. Резунков, В. П. Тетера и Л. М. Друченко (53) 681.2:535 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 679790, кл. G 01 В 11/24, !979.

Авторское свидетельство СССР № 796653, кл. G Ol В 11/24, 1981. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИУСА

КРИВИЗНЫ ПОВЕРХНОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения радиусов кривизны оптических

ÄÄSUÄÄ 1283221 поверхностей, превышаюши» величину порядка 10 м. Контролируемая деталь 11 устанавливается в резонаторы дву» лазеров одновременно. Длина одного из лазеров изменяется до совпадения частот генерации обоих лазеров. Затем контролируемая деталь смещается в поперечном направлении на заданное расстояние, после чего операция выравнивания частот повторяется.

Измеряемый радиус кривизны определяется по соотношению смещения контролируемой детали и приращения длины резонатора между первым и вторым выравниванием частот генерации. Применение способа позволяет сократить число трудоемких операций в процессе изменения радиуса кривизны, в результате чего достигается упрощение Я методики контроля.

1283221

Составитель Н. Захаренко

Реда кто р А. Гул ь ко Техред И. Repec Корректор М. Пожо

Заказ 7362/20 Тираж 455 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения радиусов кривизны поверхности сферических или плоскосферических оптических деталей, превышающих величины порядка

10 м.

Целью изобретения является упрощение процесса измерения благодаря исключению трудоемкой операции измерения сверхвысокой частоты.

На чертеже представлена оптическая схема устройства, реализующего описанный способ.

Схема содержит два лазера, состоящих из отражательных элементов-зеркал 1,2 и 3,4, между которыми размещены активные элементы 5 и 6 соответственно. Оптический путь излучения (оси резонаторов) показан линиями 7,8 и 9,10 внутри каждого из резонаторов. измеряемая оптическая деталь 11 блок регистрации 12.

Лазеры и контролируемая деталь расположены друг относительно друга таким образом, что контролируемая деталь одновременно входит в состав обоих резонаторов и имеется возможность получить генерацию в обоих лазерах, например, юстировкой контролируемой детали. На чертеже представлен частный случай, когда угол между осями резонаторов равен нулю, а контролируемая поверхность составляет с осями резонаторов угол, близкий к 90 .

Схема работает следующим образом.

Если деталь 11 непрозрачна или имеет отражающее покрытие, то резонаторы состоят из измеряемой детали 11, активных элементов 5 и 6 и отражательных элементов

2 и 4, т.е. отражательные элементы 1 и 3 в данном случае в измерении не участвуют.

Если деталь прозрачная плоскосферическая, то резонаторы вместо детали 1! содержат отражательные элементы 1 и 3.

Выходное излучение с частотами Vq u Vz поступает в блок 12 регистрации. Один из резонаторов (нижний) снабжен устройством управления длиной резонатора, например, в виде пьезоэлемента, механически связанного с зеркалом 4 и соединенного с источником напряжения (не показаны) .

После установки детали 11 в резонаторы обоих лазеров, ее юстировкой добиваются наличия генерации в обоих резонаторах и устройством управления длиной резонатора, выравнивают частоты излучения, контролируя это блоком 12 регистрации. После этого смещают измеряемую деталь в направлении, указанном стрелкой на расстояние С и повторяют операцию выравнивания частот для нового положения детали 11.

Искомый радиус R кривизны определяется

К=К вЂ”, где 4 — расстояние между точками пересечения осей пучков лазеров с контролируемой поверхностью;

10 г — приращение длины резонатора между первым и вторым выравниванием частот генерации;

K — коэффициент пропорциональности, зависящей от угла падения излу15 чения на контролируемую поверхность, угла между осями лазеров, а при контроле прозрачных деталей и от показателя преломления материала детали 11.

При параллельном расположении осей резонаторов в месте установки контролируемой детали для случая контроля зеркальных поверхностей К=1, а для прозрачных К= (n-1), где п — показатель преломления материала контролируемой детали.

Формула изобретения

Способ измерения радиуса кривизны поверхности оптической детали, заключающийся в том, что два лазера с одинаковыми длинами волн излучения устанавлиЗ0 вают так, что их оси проходят друг относительно друга на расстоянии, меньшем половины диаметра контролируемой поверхности, устанавливают контролируемую деталь таким образом, что она располагается одновременно в резонаторах обоих лазеров, З5 сравнивают частоты генерации лазеров и определяют радиус кривизны поверхности контролируемой детали, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, изменяют длину резонатора одного из лазеров до совпадения частот генерации лазеров, перемещают контролируемую деталь в направлении, перпендикулярном биссектрисе угла между осями резонаторов и параллельном прямой, проходящей через точки пересечения осей резонаторов с конт45 ролируемой поверхностью, вторично изменяют длину того же резонатора до совпадения частот генерации и определяют радиус кривизны поверхности по величинам смещения контролируемой детали и приращения длины резонатора между первым и вторым совпадениями частот.