Способ контроля прозрачных оптических деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 163127 1)5 С 01 В 21/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ жим дифракции Брэгга и измерении параметров деталей при повышенииотношения сигнал - шум информативногосигнала. Перед установкой контролируемой детали акустооптическую ячейку настраивают на резям дифракцииБрэгга и фиксируют частоту Е акустических колебаний. После установки де 8 аськ ер ельство СССР 11/24, 1987. тали фикс коле баний руют частосо Фракции Бр х пучков о ы акустиче ПРОЗРАЧНЫХ О(54) С ТИЧЕСК (57) И етствующих ингга для д носится к измерилью изобретения ользуют ч точности контроля х оптических деи радиусов диаметр коопределен арительнои насткой ячейки на ре 2 ил,ых оптичеспредлага а контроля талей, реал пособ. иств юще ких де соль- диапан Устройство (см. Фиг. 2) содержи сточник 1 монохроматического изл ения и последовательно расположе та елью изобрет вляет повылучения контакустооптичесженную на пути влению иеталь 2 нап ные по ро лиру кую яч муюйкутран распо ния про ую дета авлению едшего сквозьь 2 излучения,дифрагированногоусирующая линзая регистрац исхема содержит распрос контрол Далее п уе ы 5поло пучка вного сигнала.представлен общомленных лучей шум информа одетектор дл Кроме того,аиваемый по часлупроз",На фиг. 1 ай хода пре ачной контр овидностью;тоте генератор лируемои дета на Фиг. 2 - с с клиа устп 6 лектрических сигналов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидеР 1456776, кл. С 01 ПОСОБ КОНТРОИХ ДЕТАЛЕЙзобретение оельной технике. Цвляется повышениеараметров прозрачалей за счет предойки акустооптиче зобретение относится к измер тельной технике и может быть зовано для измерений широког зона кривизны поверхностей и видности прозрачных оптическ лей. шение точности контроля параметровпрозрачных оптических деталей за счетпредварительной настройки акустооптической ячейки на режим дифракцииБрэгга и измерении параметров деталей при повышенном отношении сигнал -режимам д формативн детали. И определен тоту 1 и тали - пр контролируемои стоты Г 1 Й при кривизны, а частролируемой деи клиновидности,Акустооптическая ячейка 3 представляет собой оптически активный элемент, изготовленный, например, из монокристалла парателлурита определен 5 ной ориентации с пьезопреобразователем для заданного диапазона частот. При этом выход перестраиваемого по частоте генератора 6 электрических сигналов подключен к акустооптической ячейке 3.Устройство работает следующим образом,Акустооптическую ячейку 3, например., в случае контроля клиновидности, 15 устанавливают так, чтобы направление монохроматического излучения составляло с нормалью к направлению распространения акустических колебаний угол Брэгга оИзмеряют соответствующее углу 9 в значение частоты акустических колебаний 2, согласно вы- ражения где Ч - скорость распространениязвука в акустооптическойячейке;4 - длина волны монохроматического излучения;- частота акустических колебаний;9," угол Брэгга.Затем между источником 1 излучения и акустооптической ячейкой 3 устанавливают контролируемую прозрачную деталь 2 и направляют на два участка ее поверхности, один из которых обязательно расположен на краю детали, мо нохроматическое излучение, направление которого можно считать параллельным оптической оси.При этом при углах падения на деталь 2 монохроматических пучков Ф, (см. фиг. 1) углы преломления на выходе из детали определяются выражениямиф, В фе(п)-п ф Ор, (2)Мгде и - показатель преломления конт 50ролируемой детали.Знак члена п в уравнении (2), зависит от соотношения углов падения пучка излучения на грань с клиновидностью и углаклиновидности. Для55 указанного случая угол падения пучка ф, на грань с клиновидностьюбольше клиновидности. Для противополож где Х - расстояние от оси пучка 14до оптической оси,Для удобства расчетов выбирают значение Х 1 близким к половине диаметра детали 0: 0Х 1= 2.(4) Измеряют диаметр детали 2 и направляют монохроматическое излучение на края детали на расстояние Х от оптической оси. Угол Брэгга в этом случае 9, а частота акустических колебаний 1.Радиус кривизны контролируемой детали вычисляется по формуле 2 Чс 1 (и)К = И,-г ) где Й - расстояние между осямй пучковпадающего излучения.Клиновндность детали 2 определяется по формуле9 Г в Р- ф +( -- 1) -- й . (Ь)2 пЧ - О 2 й 2 гВ предлагаемом способе допускается направление параллельных между соного соотношения углов знс;.и первого и второго членов правой части уравн ения (2) меняются на про тиво по- ложные. Знак угла 9 принимается положительным, если его направление совпадает со знаком угла выхода излучения, прошедшего сквозь контролируемую деталь 2 Ф.1После юстировки акустооптиче ской ячейки 3 по отношению к падающему излучению и установки оптической детали 2 между источником монохроматичес" кого излучения и акустооптической ячейкой 3 изменяют частоту акустических колебаний, подаваемых на акустооптическую ячейку 3 генератором 6 до достижения режимадифракции Брэгга прошедшего сквозь деталь излучения на решетке акустооптической ячейки 3. При этом вышедший из детали 2 пучок 1 излучения образует с нормалью к направлению распространения акустических колебаний в ячейке 3 угол Брэгга 9 при частоте акустических колебаний Й 1.Тогда уравнение (2) будет иметь вид516312 бой пучков на контролируемую деталь под углом к оптической оси детали. При этом выражение для К ине изменяются, только величина Й умножается на 1/соз , где ф - угол между на 5 правлением пучков и оптической осью.Допускается также направление на контролируемую деталь пучков под углом друг к другу. Однако в этом случае выражения для К изначительно усложняются.В предлагаемом способе контроля прозрачных оптических деталей достигается повышение точности измерения радиуса кривизны и клиновидности оптических деталей по сравнению с традиционными методами, так как точность определения параметров определяется точностью определения частоты акус тических колебаний при обеспечении увеличения отношения сигнал - шум информативного сигнала. формула изобретенияСпособ контроля прозрачных оптических деталей, заключающийся в на 71 6правлении двух пучков монохроматического излучения на контролируемую деталь и последующем направлении полученных информационных пучков на акустическую ячейку, формировании в акустической ячейке режимов дифракции Брэгга для каждого из пучков монохроматического излучения и определении радиусов кривизны и клиновидности оптической детали по расстоянию между центрамипучков из контролируемой детали и значениями частот Г 1, Г акустических колебаний, соответствующих режиму дифракции Брэгга для каждого из пучков, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, до установки контролируемой детали в акустооптической ячейке формируют режим дифракции Брэгга по отношению к падающему излучению и фиксируют частоту Г акустических колебаний, один из участков выбирают на краю детали, а определение клиновидности детали производят с использованием диаметра детали и частоты Й., Пож ираж 377 Подписное ого комитета по изобретениям и от 35, Москва, Ж, Раушская наб изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Заказ ВНИИПИ 3осударстве11Шабановаокова Коррект ытиям при Г 4/5