Способ голографического контроля волновых аберраций линз и объективов

 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля волновых аберраций линз и объективов и может найти применение в их производстве . Цель изобретения - повышение точности контроля. Устанавливают в фокальной плоскости контролируемого обьекта с известным значением фокусного расстояния диффузный рассеиватель, освещают его пучком когерентного излучения и пропускают через контролируемый обьект диффузно рассеянное излучение. Устанавливают по Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля волновых аберраций линз и объективов и может найти применение в производстве, занятом их изготовлением. Известен способ контроля волновых аберраций линз и объективов, по которому сходящийся квазисферический волновой фронт, сформированный контролируемым объектом, направляют к центру его кривизны . совмещенному с интерферометром Майкельсона из двух прямоугольных призм, с помощью которого разделяют волновой фронт на два фронта и проводят сдвиг между ними для получения интерферогр аммы ходу пучка излучения перед диффузным рассеивателем дополнительный диффузный рассеиватель на расстоянии L, удовлетворяющем соотношению L t где I - расстояние от главной плоскости контролируемого объекта до регистрирующей среды. Записывают на регистрирующей среде голограмму с помощью коллимированного опорного пучка, смещают рассеиватель в плоскости его размещения на величину а -т- , где d - диаметр пучка когерентного излучения, А- длина волны когерентного излучения, и изменяют угол падения опорного пучка на регистрирующую среду. Повторно записывают голограмму и осуществляют пространственную фильтрацию записанной двухэкспозиционной голограммы до получения интерферограммы, по которой судят о наличии аберраций контролируемого объекта. 1 ил. бокового сдвига, по которой судят о волновых аберрациях контролируемого объекта. Недостаток способа заключается в низкой точности контроля, что обусловлено ошибками, возникающими при интерпретации регистрируемой интерферограммы с целью определения фазовых искажений в фиксированной точке контролируемого объекта , так как интерференционная картина не сопряжена со зрачком контролируемого объекта. Ближайшим по технической сущности к заявляемому способу является способ контроля волновых аберраций линз и объективов , по которому освещают диффузный 4 XI N3

СО!ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) -- (1!) (si)s 8 01 В 9/021, 11/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898760/28 (22) 02.01.91. (46) 30.10.92. Бюл. N 40 (71) Сибирский физико-технический институт им. В.д. Кузнецова при Томском государственном университете им. В.В.Куйбышева (72) B.Ã.Ãóñåâ (56) Гусев В.Г. Оптика и спектроскопия, 1990, т.69, в.5. с.1125, (54) СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВОЛНОВЫХ АБЕРРАЦИЙ ЛИНЗ И

ОБЪЕКТИВОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля волновых аберраций линз и объективов и может найти применение в их производстве. Цель изобретения — повышение точности контроля, Устанавливают в фокальной плоскости контролируемого объекта с известным значением фокусного расстояния диффузный рассеиватель, освещают его пучком когерентного излучения и пропускают через контролируемый объект диффузно рассеянное излучение. Устанавливают по

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля волновых аберраций линз и объективов и может найти применение в производстве, занятом их изготовлением, Известен способ контроля волновых аберраций линз и объективов, по которому сходящийся квазисферический волновой фронт, сформированный контролируемым обьектом, направляют к центру его кривизны . совмещенному с интерферометром

Майкельсона из двух прямоугольных призм, с помощью которого разделяют волновой фронт на два фронта и проводят сдвиг между ними для получения интерферограммы ходу пучка излучения переддиффузным рассеивателем дополнительный диффузный рассеиватель на расстоянии L, удовлетворя 2 ющем соотношению (=

I, где! — расстояние от главной плоскости контролируемого объекта до регистрирующей среды. Записывают на регистрирующей среде голограмму с помощью коллимированного опорного пучка, смещают рассеиватель в плоскости его размещеЛ3 ния на величину а, где d — диаметр пучка когерентного излучения, il — длина волны когерентного излучения, и изменяют угол падений опорного пучка на регистриру- 3 ющую среду. Повторно записывают голограмму и осуществляют пространственную фильтрацию записанной двухэкспозиционной голограммы до получения интерферограммы, по. которой судят о наличии аберраций контролируемого объекта. 1 ил, бокового сдвига, по которой судят о волновых аберрациях контролируемого объекта.

Недостаток способа заключается в низкой точности контроля, что обусловлено ошибками, возникающими при интерпретации регистрируемой интерферограммы с целью определения фазовых искажений в фиксированной точке контролируемого объекта, так как интерференционная картина не сопряжена со зрачком контролируемого объекта.

Ближайшим по технической сущности к заявляемому способу является способ контроля волновых аберраций линз и объективов, по которому освещают диффузный

1772608 рассеиватель коллимировэнным пучком когерентного излучения, пропускают диффузно рассеянное излучение через контролируемый обьект с заданным значением f фокусного расстояния, записывают на регистрирующей среде голограмму

Фурье рассеивателя с помощью коллимированного опорного пучка, смещают рэссеивэтель и изменяют угол падения опорного пучка на регистрирующую среду, вновь записывают голограмму Фурье рассеивэтеля . и осуществляют пространственную фильтрацию записанной двухзкспозиционной голограммы в ее плоскости до получения интерферограммы контроля волновых аберраций.

Недостаток способа — низкая точность контроля. Это обьясняется тем, что фазовые искажения фронта волны освещения диффузного рассеивателя суммируются с фазовыми искажениями за счет волновых аберраций контролируемого обьекта на регистрируемой интерферограмме бокового сдвига, по которой судят о.волновых аберрациях контролируемого обьекта.

Целью заявляемого способа является повышение точности контроля волновых аберраций линз и объективов, Поставленная цель достигается тем, что, как It в известном, в предлагаемом способе устанавливают в фокальной плоскости контролируемого объекта с известнгям значением f фокусного расстояния диффузный рассеиватель, освещают его пучком когерентного излучения и пропускают через контролируемый объект диффузно рассеянное излучение,записывают на регистрирующей средет голограмму с помощью коллимированного опорного пучка, смещают рассеиватель в плоскости его расположения и изменяют угол падения опорного пучка на регистрирующую среду, вновь записывают голограмму и осуществляют пространственную фильтрацию записанной двухэкспозиционной голограммы до получения интерферограммы, по которой судят о наличии аберраций контролируемого объекта.

В отличие от известного способа перед записью голограмм устанавливают по ходу пучка излучения перед диффузным рассеивателем дополнительный диффузный рассеиватель на расстоянии L. удовлетворяющем 2 соотношению L = ! — f, где — расстояние от главной плоскости контролируемого обьекта до регистрируемой среды, смещение рассеивателя осуществляют на величину, удовлетворяющую отношению а, где

i1L

d — диаметр пучка когерентного излучения, А — длина волны когерентного излучения.

5 В заявляемом способе положительный эффект достигается за счет освещения диффузного рассеивателя диффузно рассеянным когерентным излучением и получения при этом при выполнении укаэанных усло10 вий интерферограммы бокового сдвига для контроля волновых аберраций.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство включает когерентный источник

15 света 1, светоделитель 2, зеркало 3, блок 4 формирования и наклона коллимированного опорного пучка, фотопластинку 5, матовые стекла 6, 7, механизм сдвига 8 матового стекла 7, узел крепления контролируемого

20 обьекта 9.

Способ реализуется следующим образом. Когерентный луч света от источника 1 с помощью светоделителя 2 делится на два канала: опорный и объектный. Отраженный

25 от светоделителя 2 и зеркала 3, луч света преобразуется в блоке 4 в каллимированный пучок, используемый в качестве. опорного при записи голограммы на фотопластинке 5. В объектном канале коге30 рентный луч поступает на матовое стекло 6 и диффузно рассеянным излучением проводится освещение матового. стекла 7, pacnof2 ложенного на расстоянии ! — f

35 где f фокусное расстояние контролируемого обьекта в узле крепления 9, — расстояние от главной плоскости контролируемого обьекта до плоскости фотопластинки 5, причем матовое стекло 7 находится в передней фокальной плоскости контролируемого объекта. Проводится запись голограммы за время первой экспозиции. Перед второй экспозицией смещают матовое стекло 7 в его плоскости, например, в направлении оси с

45 помощью механизма сдвига 8 на величину а,!, где d — диаметр когерентного луitL ча с длиной волны иэлуа(ения А, и изменяют в плоскости (x, z) угол наклона опорного пучка в блоке 4 от Ot до согласно соотношению sin 01 — sin 5 = —, причем а

f(sin Ît — s!n 02) < О/2, где 0 — диаметр апертуры контролируемого объекта. Затем проводят повторную запись голограммы и восстанавливают двухзкспозиционную голограмму при проведении пространственной фильтрации в плоскости голограммы.

Отфильтрованное, например, с помощью

1772608

Составитель 8, Гусев

Техред M.Moðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Редактор

Заказ 3837 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгорсд, ул.Гагарина, 101 непрозрачного экрана с круглым отверстием в плоскости голограммы дифракцконное поле регистрируют в дальней зоне дифракции, где локализуется интерференционная картина, представляющая интерферограм- 5 му бокового сдвига в полосах бесконечной ширины, характеризующей волновые. аберрации контролируемого обьекта.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспечивает повышение точ- 10 ности контроля, так как исключаются ошибки контроля, обусловленные фазовыми искажениями волны освещения матового стекла.

Таким образом, предлагаемый способ 15 голографического контроля волновых аберраций линз и объективов решает актуальную задачу, позволяя повысить точность контроля, что важно для науки и техники.

Формула изобретения 20

Способ голографического контроля волновых аберраций линз и объективов, заключающийся в том, что устанавливают в фокальной плоскости контролируемого объекта с известным значением f фокусного 25 расстояния диффузный рассеиватель, освещают его пу!ком когерентного излучения и пропускают через контролируемый объект диффузно рассеянное излучение, записывают на регистрирующей среде голограмму с помощью коллимированного опорного пучva, смещают рассеиватель в плоскости его расположения и изменяют угол падения опорного пучка на регистрируемую среду, вновь записывают голограмму и осуществляют пространственную фильтрацию записанной двухэкспозиционной голограмм до получения интерферограммы, по которой судят о наличии аберраций контролируемога обьекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, перед записью голограмм устанавливают по ходу пучка излучения переддиффузным рассеивателем дополнительный диффузный рассеиватель на расстоянии L, удовлетворяг ющем соотношению L = —, где! — рас-! — f стояние . or главной плоскости контролируемого объекта до регистрируемой среды, а смещение рассеивателя осуществляют на величину а, Л3 удовлетворяющую соотношению а = где d — диаметр пучка когерентного излучения; А- длина волны когерентного излучения.