Диагностический стабилизированный интерферометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля профиля поверхности оптических деталей. Цель изобретения - повышение точности - достигается за счет стабилизации интерференционной картины с помощью отрицательной обратной связи с большим частотным диапазоном и амплитудой коррекции. На выходе интерферометра Тваймана, образованного коллимирующей линзой 3, полупрозрачной клиновидной пластиной 4, зеркалом 5 и светоделительным кубиком 7, формируется на экране 9 интерференционная картина, по виду которой судят о качестве поверхности зеркала 5. Часть излучения с помощью светоделителя 8 формирует в рабочей плоскости фотоприемника 6, выполненного из двух фотодиодов, изготовленных на одной подложке, разнесенных на расстояние не более 1/8 интерференционной полосы и включенных по дифференциальной схеме, дополнительную интерференционную картину. При отклонении центра интерференционной полосы от щели, разделяющей рабочие поверхности фотодиодов, на выходе блока 11 появляется сигнал, пропорциональный отклонению. Этот сигнал подается на вход блока питания лазера, благодаря чему изменяется длина волны излучения полупроводникового лазера 1 на входе интерферометра и происходит смещение интерференционной картины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 С 01 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4421241/24-28 (22) 10,03.88 (46) 30,10.89. Бюл. М 40 (71) МГУ им. М.В.Ломоносова (72) А.В.Кудряшов, В,A.Тихонов, В.Н.Лакота.и В.И, Шмальгаузен (53) 532,59(088.8) (56) Дорезюк В.А» Шмальгаузен Е,Vi.

Вестник МГУ> сер, 3. Физика, астрономия, )987, т. 28, М 5, с. 32. (54) ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля профиля поверхности оптических деталей, Цель изобретения — повышение точности— достигается за счет стабилизации интерференционной картины с помощью отрицательной обратной связи с большим частотным диапазоном и амплитудой коррекции, На выходе интерферометра

Тваймана, образованного коллимирующей линзой 3, полупрозрачной клино. SU 1518664 А 1

2 идной пластиной 4, зеркалом 5 и ветоделительным кубиком 7, формируется на экране 9 интерференционная картина, по виду которой судят о качестве поверхности зеркала 5, Часть излучения с помощью светоделителя 8 формирует в рабочей плоскости фотоприемника 6, выполненного из двух фотодиодов, изготовленных на одной подложке, разнесенных на расстояние не более 1/8 интерференционной полосы и включенных по дифференциальной схеме, дополнительную интерференционную картину, При отклонении центра интерференционной полосы от щели> разделяющей рабочие поверхности фотодиодов, с на выходе блока 11 появляется сигнал, Я пропорциональный отклонению. Этот сигнал подается на вход блока питания лазера, благодаря чему изменяется дли- С на волны излучения полупроводникового лазера 1 на входе интерферометра и происходит смещение интерференционной

Май . картины, l ил.

1518664 ция смещения интерференционной картины, В качестве полупроводникового лазера может быть использован лазер

ИЛПН-205А в качестве фотоприемника — сдвоенный фотодиод; состоящий из разделенных промежутком - 100 мкм светочувствительных элементов, вы" полненных на одной подложке; фокусное расстояние коллимирующей линзы — 300 мм; размеры светоделительного кубика — 15xl5x15 мм, Такая установка эффективно компенсирует смещение интерференционной картины, вызванное изменением расстояния между клиновидной пластиной 4 и зеркалом 5, в частотно . диапазоне до

30 кГц, Коэффициент стабилизации составляет не меньше 50, а амплитуда компенсируемых колебаний может достигать 0,012 мм при разности плеч интерферометра 10 см, Формул а изобретения

Диагностический стабилизированный интерферометр, содержащий оптически < свя;анные источник излучения, светоделительный кубик, коллимирующую линзу, отражат .ль, зеркало и фотоприемник, блок управления, вход которого соединен с выходом фотоприемника, светоделитель и экран, вход светоделителя оптически связан со светоделительным кубиком, первый выход связан с фотоприемником, а второй выход - с экраном, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений эа счет стабилизации интерференционной картины, источник излучения, светоделительный кубик коллимирующая линза, отражатель и зеркало установлены последовательно, отражатель выполнен в виде полупрозрачной клиновидной пластины, источник излучения выполнен в виде одночастот1 ного полупроводникового лазера, управляемого по частоте, с блоком питания, фотоприемник выполнен в виде двух фотодиодов, pBclloJIQReHHblx на одной подложке и разделенных промежутком, величина которого не более

1/8 ширины интерференционной полосы, !

ыход блока управления через блок пигания подключен к лазеру °

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля профиля поверхности опгических деталей, Цель изобретения — повышение точности измерений за счет стабилизации интер,:;еренционной картины с помощью отрицательной обратной связи с большим ча-тотным диапазоном и амплитудой 10 коррек ии.

На -)ертеже приведена блок-схема с диагностического стабилизированного интерферометра, Интерферометр содержит полупроводниковый лазер 1, блек 2 питания, коллимирующую линзу 3, полупрозрачную клиновидную пластину 4, зеркало 5, фотоприемник 6, светоделительный кубик

7, светоделитель 8, экран 9, диафраг- 20 му !О, блок 11 управления.

Стабилизированный интерферометр

1 работает следующим образом.

Излучение полупроводникового лазе-,... ра 1, управляемого от блока 2, колли- 25 мируется линзой 3 и падает на полупрозрачную клиновидную пластину 4, Часть излучения отражается от нее и образует опорную волну, а прошедший предметный пучок отражается от зеркала 5,10

Интерферограмма, образованная сложением предметной и опорной волн, проецируется на фотоприемник 6 светоделительным кубиком 7. Светоделитель 8 отводит часть излучения на экран 9, 35

Перед фотоприемником 6 вдоль полос интерференции помещается диафрагма 10. !!!ирина диафрагмы выбирается меньше ширины интерференционной полосы.

Сигналы фотодиодов, входящих в со- 40 став фотоприемника 6, поступают в блок 11 управления. При отклонении центра интерференционной полосы от щели, разделяющей рабочие поверхности фотодиодов, на выходе блока 11 появ- 45 ляется сигнал, пропорциональный отклонению. Необходимая частотная характеристика обеспечивается этим же блоком. Блок питания излучателя полупроводникового лазера управляется сигналом с выхода блока !1, Таким образом, смещение интерференционных полос выэывает изменение тока ижекции лазера, благодаря чему изменяется длина волны излучения и происходит компенса