Интерферометр для контроля качества оптических систем

Сефз Советск нкСоцналнстнчесинкРесттубттни ЕТИЛЬСТВУ . 1) Дополнительное(22) Заявлено 15,08,80 (2 ) 297420 б/25 О В 9/02 соединениеат заявки Гееудлретеепей кемлтет СССРбликоване 23.01,83, бюллетен делам азееретелкй и атерьп Да ликования описания 23,01.83 2) Автор изобретения И. ов(5 РФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИ СИСТЕМ ольно-изме для контросодержащийосветительную кон и может но в произ- крупногабатем высококом излучен нтроля кащий иеточсфе"ичес оеренционной ляется о контролиьно о" При этое мерь рации; внокуб.призаиболее близким к изобретению по техской сущности являетея интерферометр. Изобретение относится к контррительной технике, предназначено длроля качества оптических систембыть использовано преимущественводстве, занятом изготовлениемритных оптических деталей и сисго качества,Известен интерферометр для кочества оптических систем, содержаник света, куб.призму, эталонноекое зеркало и регистратор интерфкартины 1Недостатком интерферометра явраннченный диапазон параметровруемых систем, а именно максимсительное отверстие равно 1:2,5.необходимо принимать специальныдля компенсации сферической абесимой в,интерферирующие пучкимой,качества оптических систем,сположенные последовательносистему с лазерным источни, светоделительный блок и эталонное сферическое зеркало, регистратор интерференционной картины, расположенный в обратном ходе излучения за светоделительным блоком, выполненным так, что он представляет собой в двух взаимно перпендикулярных направлениях идентичные концентричес кие менисковые линзы, оптическая ось каждой из которых составляет угол 45 со светоделительной поверхностью блока, н установленным так, что центры кривизны сферичеЬ ких поверхностей менисковых линз оптически сопряжены с фокусом осветительной сис,- темы 2.Недостатком интерферометра является сравнительно низкий диапазон параметров контролируемых систем, который определяется, в частности возможностями светоделительного блока, связанными с выбором толщины менисковых линз, поэтому максимальное эна.35 чение относительного отверстия контролируемых систем составляет 1:1,15,Цель изобретения - расширение диапазо.на параметров контролируемых оптическихсистем.Поставленная цель достигается тем, что винтерферометре для контроля качества оптических систем, содержащем расположенныепоследовательно осветительную систему слазерным источником излучения, светоделительный блок и эталонное сферическое зеркало, регистратор интерференционной картины,расположенный в обратном ходе излучения засветоделительным блоком, выполненным так,что он представляет собой в двух взаимноперпендикулярных направлениях идентичныеконцентрические менисковые линзы, оптическая ось каждой из которых составляет угол45 со светоделительной поверхностью блока,и установленным так, что центры кривизнысферических поверхностей менисковых линзоптически сопряжены с фокусами осветительной системы, светоделительный блок ориентирован так, что выпуклые поверхности менисковых линз обращены к осветительной системе и регистратору интерференционной картины соответственно, а толщина по оптической оси каждой из менисковых линз светоделительного блока меньше светового диаметра ее выпуклой поверхности не менее, чем в1,15 раза.На чертеже представлена принципиальнаясхема одного из возможных вариантов интерферометра для контроля качества оптических систем, в случае контроля вогнутойсферической поверхности.Интерферометр содержит расположенныепоследовательно осветительную систему, состоящую из лазера 1, плоских зеркал 2 и3, телескопической системы 4 и микрообъектива 5, светоделительный блок 6, выполненный в виде двух призм 7 и 8 с наклеенными на их грани линзами 9 - 12 и эталонноесферическое зеркало 13 и расположенный вобратном ходе излучения за светоделительным блоком 6 регистратор 14 интерференционной картины,Светоделительная поверхность блока 6образована склеенными гранями призмы 7и 8. На грани, призмы 7 и 8 наклеены линзы 9 - 12 соответственно, Радиусы кривизнылинз выбраны так, что светоделительный блокпредставляет в двух взаимно перпендикулярных направлениях идентичные концентрическиеменисковые линзы, оптическая ось каждойиэ которых составляет угол 45 со светоделительной повсрхностью блока 6.Светоделительный блок 6 ориентирован так,что выпуклые поверхности менисковых линз обращены к осветительной системе и реги .ратору 14 интерференционной картины соо;ветствеино, а центры кривизны сферическихповерхностей линз 9-12 оптически сопряжены с фокусом осветительной системы.Грани светоделительного блока 6 выполнены с изломом, благодаря чему толщина пооптической оси каждой из менисковых линзблока 6 меньше светового диаметра,Грани светоделительного блока 6, на которые наклеены линзы 11 и 12, выполнены с1изломом, благодаря чему толщина по оптичес.кой оси каждой из менисковых. линз блока6 меньше светового диаметра ее выпуклойповерхности не менее, чем в 1,15 раз.Интерферометр работает следующим образом.Излучение лазера 1 направляется зеркалами2 и 3 в телескопическую систему 4, которая расширяет его до требуемого диаметра,выходящий из .телескопической системы 4плоский волновой фронт преобразуется микрообъективом 5 в сферический волновойфронт, падающий по нормалям на выпуклуюсферическую поверхность линзы 9 светоделительного блока 6,Светоделительная поверхность блока 6 делит сферический волновой фронт на двечасти, одна иэ которых падает на эталонноесферическое зеркало 13 по нормали к нему,а другая - распространяется в направлениинормалей к контролируемой поверхности 15,Отраженные от зеркал 13 и 15 волновыефронты интерферируют на светоделительнойграни блока 6 и поступают в регистратор14 интерференционной картины. Полученнаяинтерференционная картина несет в себе информацию об ошибках формы контролируемой поверхности 15,Расширение диапазона параметров контролируемых оптических систем достигается засчет того, что толщина по оптической осикаждой из менисковых линз светоделитель.ного блока 6 меньше светового диаметраее выпуклой поверхности не менее, чем в1,15 раз, а также эа счет того, что предметная точка (фокус осветительной системы)вынесена в пространство перед интерферомет.ром, Максимальное относительное отверстиеоптических систем, которые могут бытьпроконтролированы предлагаемым интерферометром, составляет 1:0,8.Формула изобретенияИнтерферометр для контроля качества оп. тических систем, содержащий расположенные последовательно осветительную систему с лазерным источником излучения, светодительный блок и эталонное сферическое зеркало,, 9911 регистратор интерференционной картины, рас.положенный в обратном ходе излучения за светоделительным блоком, выполненным так, что он представляет собой в двух взаимно перпендикулярных направлениях идентичные концентрические менисковые линзы, оптическая ось каждой из которых составляет угол 45 со светоделительной поверхностью блока, и установленным так, что центры кривизны сферических поверхностей мениско О вых линз оптически сопряжены с фокусом осветительной системы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона параметров контролируемых оптических систем, светоделительный блок ори ч 50 6ентирован так, что выпуклые поверхностименисковых линз обращены к осветительнойсистеме и регистратору интерференционнойкартины соответственно, а толщИна по оптической оси каждой нз менисковых линзсветоделительного блока меньше световогодиаметра ее выпуклой поверхности не менее, чем в 1,15 раза.Истощикк информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коломийцев Ю, В, Интерферометры,Л., "Машиностроение", 1976, с, 210 - 212.2, Пуряев Д, Т. Методы контроля оптических асферических поверхностей. М "Машиностроение, 1976, с. 133 (прототип).