Устройство для контроля волновыхфронтов

т-е,лз ф, гО П И С А Н И Е (и,798481ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СветсиинСоциалистическиеРеспубликс присоедииеикеаз заявки М -ввударотненный комитет сеер но делам изобретений и открытий(53) УДК 772. . 99(088.8) Опубликовано 23,01.81, Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 30.01,81(72) Авторы изобретеиия А. Г. Жиглинский и Н. П. Милованов Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени государственный университет им. А. А. Жданова.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВОЛНОВЫХ ФРОНТОВ 1Изобретение относится к измеритель-ной технике и может найти применение в голографической интерферометрии в реальном времени, и частности для кон,троля качества оптических деталей в процессе их производства.% Известно устройство для контроля волновых фронтов, содержащее голограмуэталонной волны сравнения, записанную10 и восстанавливаемую по внеосевой схеме, Голограмма, расположенная, как и исследуемая оптическая деталь, на оптической оси устройства, создает волну сравнения, распространяющуюся по однойтЗ оси с исследуемой волной, сформированной оптической деталью. Возникающая на экране при наложении этих волн интерференционная картина позволяет проводить контроль качества оптической детали и локализацию дефектов на ее поверхности 111.Однако, устройство обладает недоста ,точной виброусгойчивостью, которая обусловлена высокой чувствительностью кмеханическим нестабильностям. Наиболее близким к предлагаемому.по технической сущности является устройство, содержащее когерентный ис-.точник света, оправу для исследуемойоптической детали, голограмму в качесгве компенсационного элемента,Голограмма переносит дефекты исследуемой оптической поверхности на двесферических волны распространяющихсявдоль общей оси и сжатых друг относи. тельно друга, в радиальном направлении.При наложении этих волн в плоскостиэкрана возникает сдвиговая интерференционная картина, .являющаяся результатом сравнения участков фронта волны,сформированной исследуемой оптическойдеталью с участками этого же волнового фронта, но расположенными ближек оптической оси. Данное устройство позволяет уменыпнть чувствительность ксдвигам элементов схемы, возникающим3 79 при механической нестабильности (ви -брации)Недостатком устройства является то,что повышение виброустойчивости:сопровождается уменьшением чувствительности к измеряемой величине.Цель изобретения - повышение виброустойчивости устройства при сохранении интерферометрической точности и чувствительности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве введены светоповоротные элементы, два полупрозрачные.зеркала, светочувствительный элемент, электрооптический затвор и видикон причем голограмма выполнена по внеосевой схеме, светоповоротные элементы выполнены в виде безлинзовых фурье- голограмм, а полупрозрачные зеркала расположены между исследуемым оптическим элементом, голограммой и светочувствительным элементом.На чертеже представлено устройство для контроля волновых фронтов.Устройство содержит помещенный за когерентным источником света 1 на оптической оси устройства коллиматор 2, оправу 3 для исследуемой оптической детали 4, связывающую полупрозрачные зеркала 5 и 6 и расположенную между ними голограмму 7 в единый блок, безлинзовую фурье-голограмму 8, помещенную между оправой и коллиматором, светочувствительный элемент 9, электро- оптический затвор 10, связанные электрически с пороговым устройством 11, и видикон 12, передающий изображение на телевизионный приемник 13, безлинзовые фурье-голограммы 14 и 15 помещены в отдельные оправы.Устройство работает следующим образом.Коллиматор 2 преобразует излучение когерентного источника 1 в плоскую волну, расщепляемую безлинзовой фурье-голограммой 8 на две когеренжых составляющих, одна из которых заполняет апертуру исследуемой оптической детали 3, формирующей исследуемую волну, а другая с помощью безлинзовых фурье-голо-. грамм 14, 15 и полупрозрачных зеркал 5, 6 заводится на голограмму в качес. - тве восстанавливающей волны и формирует эталонную волну, Распространяющиеся вдоль оптической оси исследуемая иэталонная волны образуют интерференционную картину, в центральное пятно которой помещен светочувствительный ,.элемент 9, открывающий электрооптичес 8481 4кий затвор 10 только а моменты превышения яркостью центрального пятна интерференционной картины уровня, задаваемого пороговым устройством 11.Прошедшая через электрооптический затвор интерференционная картина передается .видиконом 12 экран телевизионного приемника 13,В предлагаЬмом устройстве увеличение виброустойчивости при сохраненииинтерферометрической точности контролядостигается за счет помешения исследуемой оптической детали и голограммыисточника волны сравнения) в однойоправе, позволяющей максимально сократить расстояние между ними и жестко закрепить их друг относительно друга. Свойство безлинзовых фурье-голограммсохранять угол между восстанавливающим и восстановленным волновыми фронтами позволяет сохранить угол междуподводимым к голограмме восстанавливающим пучком и пучком, освещающимобъект. Стабилизация устройства при этомд сводится к стабилизации друг относительно друга элементов, закрепленныхв оправе линзы.Помещенное в оправе между линзой и голограммой полупрозрачное зерЗО кто решает проблему заведения восстанавливающего пучка к голограмме. Таккак одно это .зеркало нарушает привязкупо углу восстанавливающего и освещающего линзу пучков, а пара жестко закрепленных зеркал сохраняет угол междувходящим и выходящим из нее лучами,по другую сторону от голограммыпомещается второе полупрозрачное зеркаловьшблненное в виде ориентированных вфотоэмульсии плоскостей постоянногопочернения играюшихроль светоповорот.ных элементов, что позволяет осущес- .твить Компактное закрепление. зеркала,в оправе. Для устранения обрашенияинтерференционной картины, возникающего из-за неравенства оптических длинпутей пучка, идущего через линзу, ипучка, восстайавливающего голограмму,используется светочувствительный эле 0мент и управляемый им электрооптический затвор, пропускающий свет н мишень видикона только в моменты превышения яркостью интерференционной картины уровня, задаваемого пороговымИустройством,Формула изобретения Устройство для контроля волновых фронтов, содержащее когерентный источ5 798481 6 ник света, оправу для исследуемой опти- фурье-голограмм, а полупрозрачные зе -кала расположены между исследуемыме зеркомпенсационного элемента о т л оптическим элементом, голограммой и ч а ю щ е е с я тем что с цельюц лью по- светочувствительным элементом. вышения виброустойчивостиустройства,Г5при сохранении интерферометрической И сточники информации, точности и чувствительности контрсля, принятые во внимание при экспертизе введены светоповоротные элементы, два 1. Авторское свидетельство СССР полупрозрачных зеркала, светочувствитель-,% 277269, кл. С 01 В 11/02, 1970. ный элемент, электрооптический затвор 1 о 2. Лукин А. В. и др. Получение интер- и видикон, причем голограмма выпол-,ферограмм радиального сдвига методом иена по внеосевой схеме, светоповоротные голографии. - "Оптика и спектроскопия, элементы выполнены в виде безлинзовых. 1975, 28,2 с. 350 (прототип).