Интерферометр радиального сдвига для контроля формы волнового фронта оптического излучения

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля формы волнового фронта оптического излучения. Целью изобретения является расширение диапазона степени когерентности контролируемого излучения за счет обеспечения нулевой разности хода интерферирующих волновых фронтов и повышение точности контроля за счет исключения паразитных интерференционных картин. Для этого волновой фронт разделяется светоделителем 3, выполненным в виде плоскопараллельной пластины, на два фронта, один из которых попадает на сферическое зеркало 4, а другой, проходя компенсатор 6, попадает на сферическое зеркало 5. Волновые фронты, сформированные зеркалами 4 и 5, попадая на светоделитель 3 с различными апертурными углами, интерферируют с образованием картины радиального сдвига, содержащей информацию о форме контролируемого волнового фронта. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ150451 (S1)4 r, 01 В 21/02 9/02

i Г,-,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4392309/24-28 (22) 28„-01.88 (46) 30.08.89. Бюл. № 32 (7?) В.А.Горшков, О,Н.Фомин, И.П.Араев и В„Р,Бондаренко (53) 535.411 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1062519, кл. О 01 B 21/02, 1985. ! (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР РАГ!ИАЛЬНОГО СДВИГА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОР! 11 ВОЛНОВОГО

ФРОНТА ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля формы вфпнового фронта оптического излучения.

Целью изобретения является расширение диапазона степени когерентности контролируемого излучения за счет

2 обеспечения нулевой разности хода интерферирующих волновых фронтов и повышение точности контроля эа счет исключения паразитных интерференционных картин, Для этого волновой фронт разделяется светоделителем

3, выполненным в виде плоскопараллельной пластины, на два фронта, один из которых попадает на сферическое зеркало 4, а другой, проходя компенсатор 6, попадает на сферическое зеркало 5. Волновые фронты, сформированные зеркалами 4 и 5, попадая на светоделитель 3 с различными апертурными углами, интерферируют с образованием картины радиального сдвига, содержащей информацию о форме контролируемого волнового фронта.

1 ил.

Г 2

1. 1 + г Гп

d, (n I — 1 )

0,5

3 1504516

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для контроля формы волнового фронта оп 1 ического излучения и может быть использовано в цеховых и лабораторных условиях оптического производства для контроля формы волновых

Фронтов, формируемых преимущественно крупногабаритными оптическими 1О системами.

Цель изобретения — расширение диапазона степени когерентности контролируемого излучения эа счет обеспечения нулевой разности хода интер- 15 ферирующих волновых фронтов, повышение точности контроля эа счет исключения паразитных интерференционных картин.

На чертеже представлена принципиальная схема интерферометра.

Интерферометр содержит объектив 1 и регистратор 2, оптически связанные блоком радиального сдвига, состоящим иэ светоделителя 3, двух сферических зеркал 4 и 5, выполненных с отличающимися один от другого радиусами кривизны, и компенсатора 6, Компенсатор

6 выполнен в виде плоскопараллельной пластины, а светоделитель 3 — в ви- 30 де другой плоскопараллельной пластины, на одну нз поверхностей которой нанесено светоделительное покрытие, Зеркала 4 и 5 расположены по разные стороны светоделителя и ориентированы так, что их фокусы оптически совмещены, а оптические оси пересекаются под углом 90 . Светоделитель 3 ориентирован так, что поверхность со светоделительным покрытием обраще- 40 на к зеркалу 4 с меньшим радиусом кривизны, а регистратор 2 ориентирован так, что его оптическая ось перпендикулярна оптической оси этого зеркала. Компенсатор 6 размещен меж- 45 ду светоделителем 3 и зеркалом 5 с большим радиусом кривизны и ориентирован так, что его рабочие поверхности параллельны оптической оси зеркала 4 с меньшим радиусом кривиэны, а оптическая ось зеркала 5 с большим радиусом кривизны пересекает их под углом 45 . Радиусы кривизны зеркал

4 и 5, толщины и показатели преломления материала светоделителя 3 и компенсатора 6 связаны зависимостью

d (n г — 1) где r — меньший радиус кривизны;

r — больший радиус кривизны; п, — показатель преломления материала компенсатора;

n — показатель преломления материала светоделителя;

d ), f < п — 0 5 — толщина компенсатора;

D и — О, 5 — толщина светоделителя, D/f, — относительное отверстие объектива;

I — фокусное расстояние объекоб тива.

Регистратор 2 выполнен в виде светочувствительного устройства, обеспечивающего регистрацию интерференционной картины, например в виде фотокамеры.

Интерферометр работает следующим образом.

Объектив 1 преобразует сходящийся контролируемый волновой фронт в плоский и направляет его на светоделитель 3. Светоделитель 3 разделяет падающий на него волновой фронт по, .мплитуфе на два волновых фронта, один из которых распространяется в направлении сферического зеркала 4, а другой проходит компенсатор 6 и распространяется в направлении сферического зеркала 5. Сферическое зеркало 4 преобразует поступающий на него плоский волновой фронт в сходящийся сферический с апертурным углом,, определяемым зависимостью

sin g = — — где D — световой диаг

1 метр объектива; r, — радиус кривизны зеркала 4, и направляет его на светоделитель 3,. а сферическое зеркало 5 преобразует поступающий на него плоский волновой фронт в сходящийся сферический с апертурным углом определяемым зависимостью

sin = — ---, где r z — радиус криГ визны зеркала 5 и направляет его через компенсатор 6 на светоделитель 3.

Компенсатор 6 компенсирует астигматизм, вносимый светоделителем 3 s волновой фронт с апертурным углом Ч .

Волновые фронты поступают на светодеI a,(п, — 1)

1 с

n, — 0,5

rt 2

4 1 + г r 2 йг(п, — 1) — ме н ьший радиус к рив из ны; — больший радиус кривизньц — показатель преломления материала компенсатора;

n — показатель преломления

2 материала светоделителя;

D ъ — --- f < n - 0 5 — толщи< о 1 Э на компенсатора; где г

r2 п

D а,; — —,—

1оБ

/ 06 ° с ве тоделителя; относительное отверстие объектива; фокусное расстояние объективa .. ния эа счет увеличения диапазона степени когерентности контролируемого излучения и повышения точности контроля, он снабжен компенсатором,выполненным в виде плоскопараллельной

Л/Г, б

Составитель В.Бахтин

Техред Л.Кравчук

1 Редактор A.Äoëèíè÷

Корректор В.Гирняк

Заказ 5241/42 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 5045 литель 3 с отличающимися один от другого апертурными углами Ч и и

1 2 интерферируют на нем с образованием интерференционной картины радиально5 го сд в иг а, с оде ржаще и инфо рма цию о форме контролируемого волнового фронта.

Нулевая разность хода интерферирующих волновых фронтов обеспечивается тем, что радиусы кривизны зеркал

4 и 5, толщины и показатели преломления материала cBpтоделителя 3 и компенсатора 6 связаны зависимостью, приведенной вышее. Полученная интерференционная картина регистрируется регистратором 2.

Формула и э обрeтения

Интерферометр радиального сдвига для контроля формы волнового фронта оп тичес кого излучения, соде ржащий блок радиального сдвига, объектив и per истратор, оптически связанные блоком радиального сдвига, состоящим из светоделителя и дву сАер еских 25 зеркал, выполненных с отличающимися одно от другого радиусами кривизны, расположенных по разные стороны светоделителя и ориентированных так, что фокусы зеркал оптически совмещены 30 и их оптические оси пересекаются под углом 90, а регистратор ориентирован так, что его оптическая ось перпендикулярна оптической оси зеркала с меньшим радиусом кривизны, о т — 35 л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области испольэова16 6 пластины, светоделителем, выполненным в виде плоскопараллельнай пластины, на одну иэ поверхностей которой нанесено светоделительное покрытие, и ориентированным так, что зта поверхность обращена к зеркалу с меньшим радиусом кривизны, компенсатор размещен между светоделителем и зеркалом с большим радиусом кривизны и ориентирован так, что оптическая ось зеркала с меньшим радиусом кривизны параллельна рабочим поверхностям компенсатора, а оптическая ось зеркала с большим радиусом кривизны о пересекает их под углом 45, радиусы кривизны зеркал, толщины и показатели преломления материала компенсатора и светоделителя связаны зависимостью