Способ контроля формы оптических элементов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области контроля оптических систем. Цель изобретения - повышение надежности контроля формы оптических элементов. Изобретение реализуется следующим образом. Линейно поляризованное излучение, генерируемое газовым лазером 2, под воздействием гармонического напряжения, поступающего с задающего генератора 13, преобразуется оптическим частотным модулятором 3 в две линейно ортогонально поляризованные волны. Поляризационный светоделитель 4 пространственно разделяет пучки. Затем пучки расширяются телескопической системой 6 и при помощи отражателя 7 направляются на контролируемую оптическую систему 8. Прошедшие через разные участки контролируемой системы 8 световые пучки преобретают разные фазовые набеги. Соответствующий измерительный сигнал на входе фурье-преобразующего объектива 9 определяется диаметром 2A освещающих пучков и расстояние B между ними. Измерение разности фаз осуществляется фазовым детектором 12, на один вход которого поступает опорный гармонический сигнал с частотой и фазой задающего генератора 13, а на другой - сигнал, снимаемый с приемника 10 излучения. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEQOY6ЛИК (19) Ю (ill

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР (21) 4412911/24-10 (22) 19.04.88 (46) 07.06.90. Бюл. Р 21 (72) Ю. А. Близнюк, В. Б. Немтинов, Л. Е. Нтандель и H. Б ° Щерба (53) 535.813(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1116333, кл. G 01 M 11/02, 1983. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРЖ1 ОПТИЧЕСКИХ

ЭЛЕМЕНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области контроля оптических систем. Цель изобретения — повычение надежности контроля формы оптических элементов.

Изобретение реализуется следующим образом. Линейно поляризованное излучение, генерируемое газовым лазером 2, под воздействием гармонического напряжения, поступающего с задающего генератора 13, преобразуется оптичес(51)5 С Ol М 11/00 .G 01 В 11/24

2 ким частотным модулятором 3 в две линейно ор то гональ но поля риз ов анные волны. Поля риз ацио нный све тоделител

4 пространственно разделяет пучки.

Затем пучки расширяются телескопической системой 6 и при помощи отража"..— ля 7 направляются на контролируемуч оптическую систему 8. Прошедшие. через разные участки контролируемой систе-.ы

8 световые пучки преобретают разные фазовые набеги. Соответствующий измерительный сигнал на входе Фурье-преобразующего объектива 9 определяется диаметром 2а освещающих пучков и расстоянием Ь между ними. Измерение разности фаз осуществляется фазовым детектором 12, на один вход которого поступает опорный гармонический сигнал с частотой и фазой задающего генератора 13, а на другой — сигнал, снимаемый с приемника 10 излучения.

2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 569640

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизированного контроля формы оптических элементов.

Целью изобретения является повышение надежности контроЛя AopMbI оптических элементов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство для реализации способа контроля формы оптических элементов содержит двухпучковый источник 1 когерентного излучения, выполненный в виде установленных по ходу излучения источника 2 когерентного излучения, электрооптического частотного модулятора 3, поляризационного светоделителя 4 и поляризатора 5, телескопичес- 0 кую систему 6, отражатель 7. контролируемую оптическую систему 8. Фурьепреобраэующий объектив 9, приемник

10 излучения, усилитель 11, фазовый детектор 12 и задающий генератор 13, один выход которого подключен к одному из входов фазового детектора, а другой выход - к входу электрооптического частотного модулятора.

Способ контроля формы оптических элементов с помощью устройства реализуется следующим образом. Линейно поляризованное излучение, генерируемое газовым лазером 2 под воздействием гармонического напряжения с частотбй модуляции 1, поступающего с задаюМ 4 35 щего генератора 13, преобразуется оп. тическим частдтным модулятором 3 в две линейно ортогонально: поляризован ные волны с частотами Q < и 0 = 4 + „, мод ,> 4 g . Поляризационный светоделитель

4, в качестве которого может быть использована призма, вырезанная . определенным образом из двулучепреломляющего кристалла, пространственно разделя-45 ет пучки. Азимут поляризатора 5 составляет угол 45 с азимутами поляризации световых волн; Затем пучки рас° ширяются телескопической системой 6 и при помощи отражателя 7, способного gO перемещаться вдоль оптической оси телескопической системы 6, направляются на контролируемую оптическую систему S которая может вращаться вокруг своей оси. Сочетание прямолинейного перемещения отражателя и вращения контролируемой оптической системы позволяет сканировать двумя пучками вдоль поверхности оптической системы. Прошедшие через разные участки контролируемой системы 8 световые пучки приобретают разные фазовые набеги g, и (( и фокусируются Фурье-преобразующим объективом на Фотоприемники.

Приемник излучения осуществляет преобразование пространственно-временного сигнала в электрический временi INQA ной сигнал (фототок) на частоте Ч так, что где Ес =g,— g

Измерение разности фаз осуществляется фазовым детектором 1 2, на один вход которбго поступает опорный rapq Мод монический сигнал с частотой 1 и фазой <у с задающего генератора 13, а на другой — входной сигнал i(t), снимаемый с приемника 10 излучения.

Фазовый детектор 12 вырабатывает напряжение, величина которого пропорциональна разности фаз Ь(— g сравниваемых электрических сигналов .

Фо рмула изобретения

1. Способ контроля формы оптических элементов, заключающийся в том, что формируют два световых пучка, про-модулированных по фазе с разными временными частотами и, один из

1 2 которых направляют на контролируемый оптический элемент, а после прохождения через него совмещают с вторым пучком, производят считывание оптической информации с разных участков контролируемого элемента, преобразуют оптический сигнал в электрический, формируют опорный электрический сигнал и выделяют сигнал на разностной частоте

6 = 1, — 1, измеряют разность фаз между электрическими сигналами, по которой судят о форме контролируемого элемента, о тлич ающий с я тем, что, с целью повышения надежности, второй световой пучок также направляют на контролируемый оптический элемент, а совмещение пучков производят в Фурье-плоскости дополнительно введенного Фурье-объектива, причем считывание оптической информации производят путем сканирования обоими пучками вдоль поверхности контролируемого оптического элемента.

Составитель А. Воронков

Редактор А. Шандор Техред Л.Сердюкова Корректор А. Обручар

Заказ 1440 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãàðoä, ул. Гагарина,101

5 156

2. Устройство для контроля формы оптических элементов, содержащее установленный перед контролируемым оптическим элементом двухпучковый источник когерентного излучения, размещенную по ходу его излучения телескопическую систему и установленный за контролируемым оптическим элементом блок совмещения пучков и приемник излучения, подключенный через усилитель к одному из входов фазового детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно снабжено отражателем,. размещенным между телескопической системой и контролируемым оптическим элементом с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно оптической оси дополнитель9640 6 но введенного ьурье-объектива, размещенного перед приемником излучения, а также введен задающий генератор . опорного электрического сигнала, подключенный одним выходом к одному из входов фазового детектора.

3. Устройство по п. 2, о. т л ич а ю щ е е с я тем, что двухпучковый источник когерентного излучения выполнен в виде расположенных по ходу излучения источника когерентног .-з-:-лучения, электрооптического частотного„модулятора, поляризационно"î ". в:.;-.тоделителя и поляризатора, причем „ второй выход фазового детектора подключен к входу,электрооптического -за= стотного модулятора.