Дата опубликования описания 27Л7.82 (53) УДК 5>1, .715.1 (088.8) Д, т, Пуряев А. В Дягилева, Н. Л. Лазарева, Os Н. Фомин, В. А. Горшков и B. И. Воронина

"",,"«"". Ф" «" ъЯ, 1

Ю (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ВЫПУКЛЫХ

СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛИНЗ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, преатазначено для контроля формы выпуклых сферических поверхностей и может быть использовано s п pроosиsзeвaоoд ст вaеe, занятом изготовле-

5 нием преимущественно крупногабаритных оптических деталей.

Известно устройство для контроля фор- мы выпуклых и вотнутых сферических поверхностей, содержащее столик для размещения контролируемой детали, пробное стекло, приспособление для его установ- ки на контролируемую поверхность и регистратор интерференционной картины11) ..

Недостатком устройства является низ s5 кая точность тт производи тельность контроля, обусловленная тем, что поверхность контролируется по частям методом переналожения пробного стекла.

Наиболее близким к изобретению по щ технической сущности является интерферометр для контроля -формы выпуклых сферических певерхнвстей линз большого диаьятра, содеркащий светоделитель, ис2 точник монохроматического излучения, рас- положенные последовательно jro хору излучения от источника телескопичесвую си- стему, обьектив, вогнутое сферическое зеркало, устанавливаемое концентрично ксетролируемой поверхности линзы с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и регистратор янтерференциснной картиньь Светоделйтель расположен в ходе лучей за телескопической системой 2).

Недостагком интерферометра является его сложность, обусловленная необходимостью применения в каждом конкретном с чае контроля специального компенсатора.

Oem изобретения - упрощение интерферометра.

Указанная цель достигается тем, что, h интерферометре для контроля формы вь1ттуклых сферических поверхностей линз большого диаметра, содержащем светоделигель, источник монокроматического излучения, расположенные последовательно по ходу излучения от источника телескопи3 94864 ческую систему, обьектив, вогнутое сферическое зеркало, устанавливаемое концентрично контролируемой поверхности линзы с возможностью перемещения вдоль оптической оси, и регистратор интерферен- s ционной картины, светоделитель расположен в ходе лучей за обьективом, расстояние $ от фокуса обьектива до вогнутого сферического зеркала определяется зависимостью . 10

"-О+ ь а

Ръ-Ра ()

ГДЕ =Щ-У4 .

p вЂ” кривизна контролируемой и неконтролйруемой поверхности линзы, соответственноо, э - кривизна сферического. зеркала;

d - толщина линзы по оптической оси;

И, вЂ” показатель преломления материала линзы цля длины Волны 3. испольэуемого излучения:; . а минимально допустимая кривизнФ Py 41,„ сферического зеркала определяется зависимостью

8/8 а6- Ф

= д,Г4+

)" й, / - Хйю iу+" гце З вЂ” световой диаметр линзьн

ЬН „- максимально допустимая по-.

35 грешность контроля, выраженная в длинах волн излучения; =Ь +4 Я; 2. 2

З Р -(И -4)(И аД+Р )

В я.

,,1

На чертеже привецена оптическая схема инте рфероме тра.

Интерферометр содержит источник монохроматического излучения, выполненный в виде лазера 1, телеско1тическую систему 2, обьектив 3, светоцелитель 4, вогну- . тое сферическое зеркало 5 и регистратор

6 ингерференционной картины, линзу 7, выпуклая поверхность 8 которой контролируется,. распологаемую между светоцелите-. лем 4 и сферическим зеркалом 5 так, что ее неконтролируемая поверхность, 9 обоа-. ы щена к светоцелителю 4.

Сферическое зеркало 5 устанавливается концентрично контролируемой поверхно2 ф сти 8 линзы 7 с возможностью перемещения вдоль оптической оси.

Интерферометр работает следующим otoобразом. Пучок света от лазера 1 угроходит т лескопическую систему 2, Мьектив 3, светоделитель 4, неконтролируемую поверхность 9 линзы 7 и падает на ее контролируемую поверхность 8. Отраженная от контролируемой псверхности 8 линзы 7 часть пучка света представляет собой рабочий волновой фрснт, а прошедшая через поверхность 8 часть пучка - волHosoN фронт сравнения. После отражения от вогнутого сферического зеркала 5 волновой фронт сравнения интерферирует с рабочим волновым фронтам на контролируемой поверхности 8 линзы 7 и по-. ступает в регистратор 6 интерференционной картины. Бена и интерференционной полосы для данного интерферометра определяется сле дующим выражением и

Ь1 =, 4,Д. -.

Упрощение интерферометра достигаевся за счет использования вогнутого сфе-. 1 . рического зеркала, кривизна которого определяется выражением (2).

Коэффициент Ь 5 в выражении (2) представляет собой продольную сфери- ческую абберацию иучка лучей, преломленных неконтролируемой поверхностью

9 линзы 7 в прямом ходе.

Благодаря тому, что интерферомэтр построен по схеме с совмещенными ветвями, требования к точности изготовления его оптических элементов (за исключением вогнутого сферического зеркала 5), а также к однородности материала линзы 7 и к точности изготовления ее неконтролируемой поверхности 9, невысоки, что позволяет поместить светоде жтель 4 в расходящемся пучке лучей за обьективом 3. Последнее обстоятельство благоприятно сказывается на качестве получаемой интерференционной картины, поскольку в этом сцучае значительно уменьшается количество рассеянного изцучения, попадающего в регистратор 6.

Выражение (1), связывающее расстояwe 5 от фокуса обьектива 3 до вогнутого сферического зеркала 5 с парамет- рами линзы 7, получено иэ условия нормального падения лучей света на параксиальную вону контролируемой поверхнос» ти 8 линзы 7.

045642

Интерферометр для кснтроля формы выпуклых сферических поверхностей линз большого диаметра, содержащий светоделитель, источник монохроматического излу- чении, располоисенные последовательно ло ходу изцучения от источника телескопическую систему, обьектив, вогнутое сферическое зеркало, устанавливаемое концентрич- О но контролируемой поверхности линзы с воем свкностью перемещения вдоль оптичесвЂ” кой оси, и регистратор интерференционной картины, отличающийся тем, что, с целью упрощения интерферометра, светоделитель расположен в ходе лучей за обьективом, расстояние 5 от фокуса обьектива до вогнутого сферического зеркала определяется зависимостью

9+" 9 где аР =Р -,Р о, р - кривизна кснтролируемой и неконтролируемой 5 поверхности линзы, соогветственн.о;.

p вЂ” кривизна сферического J зеркала, 20

2 ар (и,- ) (ил ьр+у, Я р 2.

Источники информ ации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коломинцов Д B. Интерферометры.

° Л., М ашиностроение«, 1976, с. 204.

2. Авторское свидетельство СССР

N 448347, кл. G 01 В 9/02; 1974 (прототип).

Ф о рмула изобретения о - толщина линзы по оптической оси, - показатель преломления материала линзы для длины волны Х используемого излучения, а минимально допустимая кривизна P ù „ сферического зеркала определяется зависимостью е/Вал- опии F2.L у - ду/+gg +q p где T) вЂ” световой диаметр линзьь д,К - максимально допустимая погрешЩОФ ность контроля, выраженная в ., щщнах волн излучения, е=-/в"+4!р;;

Cocras H. Захаренко

Редактор О. Юрковецкая Техред М,Рейвес Корректор А,,Бзятко

Заказ 5312/57 Тираж 6 14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мссква, +-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Интерферометр для контроля формы выпуклых сферических поверхностей линз большого диаметра

Многолучевой интерферометр с боковым входом лучей // 939933

Устройство для дистанционного измерения расстояний // 938660

Способ контроля отклонения формы поверхности детали // 938008

Способ контроля формы поверхности крупногабаритных оптических деталей на неравноплечем лазерном интерферометре // 935704

Интерферометр для исследования оптических неоднородностей стекла в оптических деталях // 935702

Интерферометр для измерения перемещений // 934212

Устройство для регистрации смещения объекта // 932220

Двухлучевой интерферометр // 932219

Интерферометр для измерения расстояний // 921305

Двухлучевой интерферометр для измерения показателя преломления изотропных и анизотропных материалов // 2102700

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения с высокой точностью показателей преломления изотропных и анизотропных материалов

Звездный интерферометр майкельсона // 2103662

Устройство для автоматизированного измерения угловых величин // 2112208

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточных измерений малых угловых перемещений в специальных геодезических работах, в точных геофизических измерениях и при производстве крупногабаритных изделий в качестве контрольно-измерительной аппаратуры

Интерферометр для контроля формы поверхности выпуклых гиперболических зеркал // 2114390

Устройство для записи голографических интерферограмм // 2119644

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к двухэкспозиционной голографической интерферометрии, и может быть использовано при исследовании вибраций объектов, в том числе вращающихся, и других процессов

Устройство для измерения поверхностных характеристик // 2124701

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройству для измерения поверхностей и профилей с помощью интерферометрии

Способ обработки сигнала кольцевого интерферометра волоконно-оптического гироскопа (варианты) // 2130587

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании электронного блока обработки информации волоконно-оптического гироскопа, а также других датчиков физических величин на основе кольцевого интерферометра

Интерферометр перемещения // 2139496

Изобретение относится к интерферометрам и может быть использовано для абсолютного измерения линейной длины отрезков

Микрорезонаторный волоконно-оптический датчик концентрации газов // 2142114

Изобретение относится к волоконно-оптическим автоколебательным системам на основе микромеханического резонатора, возбуждаемого светом, и может быть использовано в системах измерения различных физических величин, например, концентрации газов, температуры, давления и др

Способ измерения квазипериода дифракционного распределения излучения от узкой щели // 2145054

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может использоваться в скоростных дифрактометрах