Устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й 1 3070 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ое к авт. свид-ву -ополнит 2) Заявлено.04.76 (21) 234632 5-28 1) М.К 01 В 11/24 01 В 9/021 заявкис присоединение (23) Приоритет (43) Опуоликов (45) Дата опуо Гасударственных комитет Совета Министров СССР по делам изобретений ано 15.02.78. Болл "икозания описани еуь 624.01.78(54) УСТРОЙСТВОНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРЬНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ ИЗМЕ ЗЕРКАИзобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам для измерения геометрических параметров зеркальных оптически." элементов, в том числе их радиусов кривизны и отступлений от сферичности.Известно устройстево для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов бесконтактным интерференвтонным способом, содержащее эталон, источник излучения, блок освещения, светоделитель, оптичеооуо систему для формирования волны излучения, фронт которой является эталонным по отношению к фронту исследуемой волчины, и регистратор излучения 11.Известное устройство не позволяет создавать эталонные фронты для объектов больших геомепрических размеров, порядка нескольких десятков сантиметров и более.Назгболее близким к изобретению по своей технческой сущности и решаемой задаче является устройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов (сдвиговый интерферометр), содержащее последовательно расположенные источник монохроматического когерентного излучениясветоделитель, систему формирования олорного пучка излучения, систему формирования предметного пучка излучения, вклю ающуо блэк освещения и сигнальный канал,состоящии пз отражателя, рассеивателя и регистратора излучения, а также механизм поступательного сдвига отражателя (2.Однако это устройство не позволяет изме 5 рять геометрические параметры зеркальныхоптических элементов больши.; размероз ималой кривизны,Для расширения диапазона пзъерения впредлагаемом устройстве рассеиватель уста 10 новлен между блоком освещения и отражателем на расстоянии от последнего, меньшемфокусного, расстояния отражателя.На чертеже изображена схема описываемого устройства.Устройство состоит из источника 1 когерентного излучения, связалиного оптически через светоделитель 2 с системой 3 формирования опорного пучка излучения и системойформирования предметного пучка излучения,20 включающей блок 4 освещения и сигнальныйканал, состоящий из отражателя 5, рассеивателя б и регистратора 7 излучения.Отражатель 5 связан с механизмом 8 поступательного сдвига. Схема устройства по 25 строена таким образом, что рассеиватель бустановлен, перед отражателем б на расстоянии , меньшем фокусного расстояния отражателя.Устройство работает следующим образом.З 0 Поток излучения от источника 1 когерентно.го излучения через светоделитель 2, блок 4 освещения и рассеиватель б подается на отражатель 5, на место которого в процессе измерения устанавливают исследуемый зеркальный оптический элемент. Отраженный зер кальным элементом поток через рассеяватель б подается на регистратор 7 излучения одновременно с опорным пучком излучения, поступающим через систему 8 формирования опорного пучка излучения. После получения 10 на регистраторе 7 голограммы исследуемый зеркальный оптический элемент сдвигают механизмом 8 перпендикулярно оптической оси на расстояние, меньшее половины диаметра этого элемента. 15На этапе восстановления регистратор 7 излучечия облучают опорным пучком излучения, а исследуемый элемент потоком, прошедшим через блис 4 освещения. При рас сматривании через голограмму, полученную на регистраторе 7, поверхности рассеивателя б наблюдают интерференционную картину. Для идеального оптического элемента эта картина имеет вид прямолинейных эквиди стантных полос, перпендикулярных направлению сдвига. Период полос является функцией величины сдвига радиуса кривизны отражателя б, а также положения рассеивателя б относительно отражателя б и настройки бло- З 0 ка 4 освещения. В случае, когда радиус кривизны отражателя Б значительно больше расстояния от рассеивателя б до этого отражателя, формула для нахождения неизвестного радиуса кривизны Л исследуемого зеркального оптического элемента имеет вид:40где а - величина сдвига,6 - период полос интерференционнойкартины,л - длина волны излучения.Наличие локальных неоднородностей поверхности измеряемого зеркального оптического элемента проявляется в виде нарушений регулярности упомянутой интерференционной картины. 1 Лх локальные радиусы кривизны можно вычислить по приведенной вы. ше формуле, подставляя период полос, наблюдаемых в пределах апертуры данной неоднородности, а расположение этих неоднородностей на рассеивателе соответствует их расположению на апертуре исследуемого зеркального оптического элемента.Формула изобретенияУстройство для измерения геометрических параметров зеркальных оптических элементов, содержащее последовательно расположенные источник когерентного излучения и светоделитель, систему формирования опорного пучка излучения и систему формирования предметного пучка излучения, включающую блок освещения и сигнальный канал, состоящий из отражателя, рассеивателя и регистратора излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, рассеиватель установлен между блоком освещения и отражателем на расстоянии от последнего, меньшем фокусного расстояния отражателя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Абруков С. А. Теневые и интерференционные методы исследования оптических неоднородностей, Казань, 1958, с. 57 - 65.2, Патент США3532431, кл. 356 в 1, 1970.593070 Составитель Л, Лобзоваеда ктор И. Марголис Техред И. Михайлова Корректо тма 0102068НПО Гос писное Тип. Харьк. фил, пред. Пате Изд.арственного по делам и Москва, Ж05 Т омитета Совета бретений и отк Раушская наб раж 907Министров Сытийд. 4/5