Интерферометр для контроля вогнутых сферических поверхностей

 

О П И С А Н И Е (95345)

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву У 834501. (22)Заявлено 11.10.79 (21) 2827074/25-28 с присоединением заявки № 2827073/28 (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 01 В 9/02

9Ьвудерстваиный комитет

СССР ао делам нзабретеннй н отнрытнй

Опубликовано 23. 08. 82 Бюллетень № 31 (53) УДK 531 ° 715 .1{088.8) Дата опубликования описания 25. 08. 82 (72) Авторы изобретения

Б. M. Комраков и Б.А. Шапочкин

Московское ордена Ленина и ордена Трудо ,Знамени высшее техническое училище им. (7!) Заявитель (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВОГНУТЫХ

СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для . контроля качества оптических поверх ностей.

Известен интерферометр для .контроля оптических поверхностей, содержащий осветительную систему, расположенные последовательно по ходу лучей светоделитель, объектов, апланатический мениск и регистратор интерференционной картины.

Недостатками известного интерферометра являются низкая точность контроля, обусловленная тем, что лучи света отражаются от кОнтролируемой

15 поверхности только один раз, а также сравнительно высокая трудоемкость контроля, обусловленная тем, что интерференционная картина черезвычайно чувствительна к смещениям контро- >о лируемой поверхности относительно интерферометра.

По основному авт. св. N 834501 известен интерферометр для контроля

2 вогнутых сферических поверхностей, содержащий осветительную систему,, расположенные последовательно по ходу лучей светоделитель, объектов, апланатический мениск, плоское зеркало с отверстием и регистратор ин-;, терференционной картины.

Недостатком этого интерферометра является сравнительно низкая точность контроля, обусловленная тем, что лу" чи света отражаются от контролируемой поверхности только два раза.

Цель изобретения - повышение тъчности контроля.

Укаэанная цель достигается тем, что интерферометр снабжен оптической деталью, выполненной в виде половинки концентрического мениска, первая по ходу лучей поверхность которого рросветленная, а втораязеркальная, установленной за аплана- тическим мениском так, что общий центр кривизны поверхностей концент- рического мениска совмещен с фокусом

953451

3 интерферометра, а плоская боковая поверхность половинки концентрического мениска проходит через оптическую ось интерферометра.

Кроме того, с целью контроля также гиперболических и вогнутых эллиптических поверхностей, радиус кривизны зеркальной поверхности концентрического мениска равен расстоянию между геометрическими фокусами конт- 10 ролируемой поверхности, а плоское зеркало установлено с возможностью вывода из хода лучей.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого интерферометра при контроле сферической поверхности; на фиг, 2 — ход лучей при контроле гиперболической поверхности; на фиг. 3 — ход лучей при контроле эллиптической поверхности.

Интерферометр (фиг. 1) содержит лазер 1, расположенные последовательно по ходу его лучей микрообъектов

2, светоделитель 3, объектив 4, апланатический мениск 5 .со светоделитель- ным покрытием 6, оптическую деталь в виде половинки 7 концентрического мениска с зеркальным покрытием 8, плоское зеркало 9 с отверстием, установленное в фокусе интерферометра отражающим покрытием к контролируемой сферической поверхности 1О, и регистратор 11 интерференционной картины.

Центр отверстия зеркала 9 и общий

35 центр кривизны поверхностей половинки 7 концентрического мениска совмещены с фокусом интерферометра.

Плоская боковая поверхность половинки 7 концентрического мениска проходит через оптическую ось интерферометра. Центр кривизны контролируемой поверхности 10 смещается перпендикулярно оптической оси интерферомера на величину, большую или равную

1/4 диаметра отверстия плоского зер кала 9.

Интерферометр работает следующим образом.

Излучение лазера 1 проходит микрообъектив 2, светоделитель 3, объек50 тив 4 и разделяется светоделительным покрытием 6 апланатического мениска

5 на два пучка. Отраженный от светоделительного покрытия 6 пучок является эталонным, а прошедший — рабочим. Йабочий пучок проходит отверстие в плоском зеркале 9 и попадает в рабочую ветвь, где отражается последовательно от контролируемой поверхности 10, плоского зеркала 9, вновь от контролируемой поверхности

10, проходит через отверстие зеркала 9, отражается от зеркального покрытия 8 половинки 7 концентрического мениска, проходит рабочую ветвь интеферометра в обратном направлении и интерферирует с эталонным волновым фронтом на светоделительном покрытии;6 апланатического мениска 5, Получаемая интерференционная картина исследуется с помощью регистратора 11. Одновременно в поле зрения регистратора l1 возникает интерференционная картина, являющаяся результатом взаимодействия волнового фронта, отраженного от зеркального покрытия"8 половинки 7 концентрического мениска со стороны стекла, с эталонным волновым фронтом, которая позволяет судить о правильности установки половинки 7 концентрического мениска в схеме интерферометра. в процессе контроля.

При контроле гиперболических (фиг ° 2) и вогнутых эллиптических (фиг. 3) поверхностей 12 радиус кривизны зеркального покрытия 8 половинки 7 концентрического мениска равен расстоянию между геометрическими фокусами контролируемой поверхности l2, плоское зеркало 9 выводится из хода лучей, а фокус интерферометра совмещается с одним из геометрических фокусов контролируемой поверхности 12. При этом рабочий волновой фронт отражается последовательно от одной половины контролируемой поверхности 12, от зеркального покрытия 8 половинки 7 концентрического мениска в точке Г1, от другой половины контролируемой поверхности 12, затем от всего зеркального покрытия 8 половинки 7 концентрического мениска и далее проходит рабочую ветвь интерферометра в обратной последовательности.

Снабжение интерферометра оптической деталью, выполненный в виде половинки концентрического мениска, позволяет повысить точность контроля благодаря тому, что лучи света отражаются от контролируемой поверхности не два, а четыре раза, кроме того, позволяет контролировать гиперболические и вогнутые эллиптические поверхности.

Формула и зоб рет ения

95345>

1. Интерферометр для контроля вогнутых сферических. поверхностей по авт. св. N 834501, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен оптической деталью, выполненной в виде половинки концентрического мениска, первая по ходу лучей поверх- 30 ность которого просветленная, а вторая - зеркальная, установленной за апланатическим мениском так, что общий центр кривизны поверхностей концентрического мениска совмещен 15 с Фокусом интерферометра, а плоская боковая поверхность половинки концентрического мениска проходит через оптическую ось интерферометра.

2. Интерферометр по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью контроля также гиперболических и вогнутых эллиптических поверхностей, радиус кривизны зеркальной поверхности концентрического мениска равен расстоянию между геометрическими фокусами контролируемой поверхности, а плоское зеркало установлено с возможностью вывода из хода лучей.

953451

Заказ 2 О/ 7 Тираж 1

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель О. фомин

Редактор С. Патрушева Техред С. Мигунова Корректор. О. Биг ак