Интерферометр для контроля оптических систем

 

О П И С А Н И Е 235341

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 28.V.1966 (№ 1080718!26-25) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 16.1,1969, Ьюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 4Х11.1969

Кл. 42b, 12/05

42h, 31!11

ЧПК G 01b а O1) УДК 535.411(088.8) 1(омитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Д. Т. Пуряев

Заяьитель

ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Интерферометр предназначен для контроля оптических систем, обладающих большими аберрациями. К таким системам относятся компенсаторы, о пдельные компоненты сложных оптических систем, одиночные линзы со сферическими или асферическими поверхностями, отражающие асферические поверхности, высокоточные конденсоры, осветительные системы и др.

Известные методы и приборы для контроля оптичсских систем в основном позволяют определить малые аберрации, в волновой мере не превышающие .нескольких длин волн, т, е. 2 — 3 икм. Непосредственное применение их для контроля больших аберраций (порядка десятков и даже сотен длин волн) либо принципиально невозможно, либо обеспечивает лишь очень грубый контроль.

Предлагаемый интерфорометр основан на измерении относительной деформации двух последовательных положений волнового фронта. Если оптическая система имеет большие аберрации, то волновой фронт, выходящий из нее, значительно отличается от сферы или плоскости, т. е. в общем случае является асферическим. При перемещении, волнового фронта в однородной среде происходит его деформация, т. е. изменение волновой аберрации в зависимости от положения волнового фронта. Предложенный интерферометр позволяет измерить с высокой точностью деформацию волнового фронта и. отличается от известных тем, что в обоих ветвях интерферометра устанавливают сферические зеркала

5 разных радиусов.

На фиг. 1 изображена оптическая схема интерферометра; на фиг. 2, 3 и 4 — его видоизмененные схемы.

В схему входят монохроматнческий источ10 ник света 1, диафрагма 2, полупрозрачное зеркало 8, диафрагма 4 для наблюдения интерференцио нной картины, объектив 5, создающий, пучок лучей определенной формы, контролируемая система 6, полупрозрачное

15 aept a io 7, сферические aept aла 8 и 9 разных радиусов кривизны.

На фигурах приведены также следующие обозначения: г1 и fg, С, и C> — центры кривизны сфериче20 ских зеркал, Ftt — параксиальный фокус контролируемой системы, P — расстояние от центра зеркала 7 до F, P, и P — волновые фронты, идущие пз контролируемой системы после отражения лучей от зеркал 8 и 9. По

25 возникающей t.íòeðôåpåíöttoííoé картине, для наблюдения которой служит диа фрагма

4, определяют погрешности контролируемой системы 6.

Пучок лучей. выходящий из контролируезО мой системы 6, при помощи зеркала 7 разде235341 ляется на два пучка, идущих к сферическим зеркалам 8 и 9 разных радиусов. После отражения от этих зеркал и выхода из контролируемой системы пучки лучей образу.ют два волновых фронта Pi и Р, деформированные относительно друг друга на незначительную величину, хотя отклонение каждого во лнового фронта от сферы или плоскости может быть очень большим. В результате взаимодействия этих волновых фронтов возникает интерференционная картина.

На фиг. 2 контролируемая система б ра ботает н а конечное ра сстояние, поэтому не требует дополнительного объектива. На фиг. 3 показана схема интерферометра с концентрично расположенными зеркалами, где в целях сокращения габаритов при бора и устранения влияния вибраций полупрозрачное покрытие нанесено на .вторую поверхность линзы 10. На фиг. 4 контролируемая система б работает в обратном ходе лучей по сра внению с фиг. 1, в этом .случае роль сферических зеркал выполняют плоские зеркала 11 и, 12, установленные на определенном расстоянии друг от друга.

В отличии от известных приборов в предложенном интерферометре качество контролируемой системы определяется по виду интерференционной картины, имеющей малое число колец или полос, хотя волновая аберрация системы может достигать большой вели чины. Это дает возможность определить качество контролируемой системы в несколь5

30 ко раз точнее, чем на существующих приборах.

Предмет изобретения

1. Интерферометр для контроля оптических систем, состоящий из монохроматического источника, света, полупрозрачного зеркала, диафрагмы для наблюдения интерференционной картины, оптически сопряженной с источником света, и объектив а, со здающего пучок лучей, в кото ром устанавливается контролируемая система, отличающийся тем, что, с целью контроля больших аберраций с высокой точностью, после кîHòðî Ièðóåмой системы установлено полупрозрачное зерка IO, разделяющее световой поток на два пучка, в каждом из которых установлено сферическое зерк ало с разными радиусами, кривизны, центры кривизны которых совмещены с изображением параксиально го фокуса контролируемой системы.

2. Интерферометр .по п, 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния вибраций и уменьшения габаритов прибора, после контролируемой системы установлены концентрическая линза и сферическое зеркало, причем центр кривизны второй поверхности линзы и зеркала совмещены с параксиальным фокусом контролируемой системы, а вторая по верхность линзы имеет полупрозрачное покрытие и радиус кривизны, отличающийся от радиуса кривизны сферического зеркала.

235341 Риг. 7

Фиг,2

5 71 72

У г.З

Уыил. Ф

Составитель И. И. Небосклонова

Техред Л. Я. Левина Корректор О. Б. Тюрина

Редактор Е. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1602,16 Тираж 480 Подписное

ЦЕ4ИИПИ Комитета по делам изооретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4