Устройство для контроля толщины кристаллических пластин в процессе доводки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 4 С. 0 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ САН МУ СВИ ТЕЛЬСТВ АВ.8 тельство СССР 11/06, 1978. ОЙСТВ ЕСКИ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫТИН В ПРОЦЕССЕ ся к иэмерибыть испольины кристалренционнопроцессе(57) Изобретение относительной технике и можетзовано для контроля толщлических пластин интерфеполяризационного фильтрдоводки. Цель изобретенточности контроля за сч зависимости от температуры окружающейсреды и от длины волны монохроматического света. Устройство для контролятолщины кристаллических пластин впроцессе доводки содержит последовательно установленные источник 1 света, монохроматор 2, линзу 3, поляризатор 4, кристаллическую двулучепреломляющую пластину 5, установленнуюс возможностью поворота вокруг оптической оси устройства, компенсатор 6,четвертьвалновую фаэовую пластину 7,установленную с возможностью вращенияс постоянной частотой у вокруг оптической оси устройства от электродвигателя 8, анализатор 9, линзу 10,фотонриемник 11 и электронный регистрирующий блок, выполненный в видедвухканальной схемы. 1 ил,ь 1 = (ж -аЕ",) Р (1)где Р = %/р - приращение толщины, соответствующее изменению порядка интерференции на единицу;- длина Ьолны;р - показатель двулучепреломлення пластины 5 и 23.Если же в конце доводки по толщинедвулучепреломляющей кристаллической пластины 23 ее толщина 1 должна быть 13304Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины кристаллических пластин интерференционно 5поляризационного фильтра (ИПФ) в процессе доводки,Цель изобретения - повышение точности контроля за счет устранения за-.висимости от температуры окружающей 10среды и от длины волны монохроматического света.На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1 15света, монохроматор 2, линзу 3, поляризатор 4, кристаллическую двулучепреломляющую пластину 5, установленную с возможностью поворота вокругоптической оси устройства, компенсатор 6, четвертьволновую фазовую пластину 7, установленную с возможностьювращения с постоянной частотой И вокруг оптической оси устройства отэлектродвигателя 8, анализатор 9, 25линзу 10, фотоприемник 11 и электронный регистрирукмций блок, выполненныйв виде двухканальной схемы, согласнокоторой электрический сигнал с фотоприемника 11 разделяется на два, один 30из которых через селективный усилитель 12, настроенный на частоту 2 ц,поступает на один из входов фазометра 13. Генератор опорного напряжения,подаваемого на второй вход фазометра13, состоит из диска 14 с двумя отверстиями 15, расположенными.по окружности через 180 , лампы 16 накаливания и фотоприемника 17.Другой электрический сигнал через 40селективный усилитель 18, настроенныйна частоту 4 м, поступает на один извходов синхронного детектора 19.Генератор опорногь напряжения, подаваемого на второй вход синхронного 45детектора, содержит тот ае диск 14,но с четырьмя отверстиями 20, расположенными по окруаности через 90 исмещенными по радиусу . относительноотверстий 15, лампу 21 и фотоприемник 22.Устройство работает следующим образом.Если в конце доводки по толщинеконтролируемой двулучепреломпяющейкристаллической пластины 23 ее ;олщина йдолжна быть в два раза большетолщины Й опорной двулучепреломляющей кристаллической пластины 5 (пластины вырезаны из однородного материала), то на первом этапе контроля пластины 5 и 23 ориентируют так, что взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анализатора 9 составляют с главными сечениями кристаллических пластин 5 и 23 углы соответственно -45 и 0. В этом случае пластина 23 не участвует в образовании суммарного порядка интерференции, т.е. М =М . КомпенсатоЕром 6 дополняют дробную часть порядка интерференции пластины 5 до значения 0,25 или 0,75, при котором свет, вы- ходящий иэ компенсатора б, поляризован по кругу. Критерием этого является отсутствие составляющей сигнала с частотой 4 И, наблюдаемой на синхронном детекторе 19, При этом показание компенсатора б, предварительно отградуированного, дает возможность определить дробную часть порядка интерференции М пластины 5.На втором этапе контроля пластины 5 и 23 ориентируют так, что взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анапиэатора 9 составляют с главными сечениями кристаплических пластин 5 и 23 угол соответственно "45 и +45" . При этом суммарная дробная часть порядка интерференции "е" =к -ЖПроцедура определения Ж аналогична определению ЖЕсли контролируемая пластина 23 точно в два раза толще пластины 5, т.е. выполняется условие й = 0,56, то справедливо равенство ж = 2 эе . Поэтому ж -Мф =,О.Разность отсчетов компенсатора б указывает на отступление от условия й = 0,51 и дает возможность определить его величину.Избыток толщины 61 контролируемой пластины 23 находится по формулеНа втором этапе контроля пластины 5 и 23 ориентируют так, что взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анализатора 9 составляют с главными сечениями кристаллических пластин 5 и 23 углы соооответственно +45 и -45 . При этом суммарная дробная часть порядка интерференции М. =Из -МбСоставитель Л.ЛобзоваТехред И.Попович Корректор М.Шароши Редактор А.Ревин Тираж б 76ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3570/42 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з133 в два раза меньше толщины Й опорной двулучепреломляющей кристаллической пластины 5, т.е. 6,2 = 2 Й то на первом этапе доводки пластинь, 5 и 23 ориентируют так, что взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анализатора 9 составляют с главными сечениями кристаллических пластин 5 и 23 углы соответственно о О0 и +45 . В этом случае, пластина 5 не участвует в образовании суммарного порядка интерференции, т.е. М =Ж 6. Если контролируемая пластина 23 точно в два раза тоньше, чем пластина 5, т.е. выполняется условие д = 2 й то справедливы равенства МРазность отсчетов компенсатора б указывает на отступление от условия й = 26и дает. возможность определить его величину.Избыток толщины йй; контролируемой пластины 23 определяют по формуле (1). 0459 формула изобретения Устройство для контроля толщиныкристаллических пластин в процессе .5доводки, содержащее последовательноустановленные источник света, монохроматор, поляризатор, компенсатор,четвертьволновую фазовую пластинку,установленную с возможностью вращенияс постоянной частотой вокруг оптической оси устройства, анализатор и фотоприемник, и электронный регистрирующий блок, выполненный в виде двухканальной схемы, один из каналовкоторой содержит селективный усилитель, настроенный на удвоенную частоту вращения пластины, и фазометр, адругой в . селективный усилитель, настроенный на учетверенную частотувращения пластины, и синхронный детектор, и оба канала содержат генераторы опорных напряжений, выходамисвязанные соответственно с первыми 25.входами фазометра и синхронного детектора, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих селективных усилителей, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повыше- ЗО ния точности контроля, оно снабженокристаллической двулучепреломляющейпластиной, установленной между поля-ризатором и компенсатором с возможностью поворота вокруг оптической осиустройстваЗь