Способ контроля амплитудно-фазовых объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН СОУБЛИК й ОЗН 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИ 825Бюл, Ж 23 н,В ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Бекетова А. К. и др, Голографическая интерферометрия фазовых .объектов,Л., фНаукаф, 1979, с. 101,2. В. Регпсс, И. Кеээе 1 еап.5 йаЬ 11 хайоп оГ Ьо 1 одгарЬс гесог".спд эчэйееэ иЙЬ 1 пйегвййенй ехроэнге сопйго 1. - "ТЬе йечеп оГ всеп.й 1 с 1 пэйгнаепйэ", 1972, ч. 3,4,-р 79-584 протртип),(54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ ОБЪЕКТОВ, включающнй формирование интерференцйониой кар, тины, фотоэаектрическую регистрациютзменения интенсивности интерференционной. картины, измерение характеристик фото%тока н регистрацию интерференционнойкартины с временеы экспозиции 1 о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,. с цевьюрасширения диапазона контроля, оценивают,период фототока Т а время экспозиции выбирают иэ условия Т Я,102Изобретение относится к оптическомуприборостроению и может быть испопьзовано для контропя амплитудно-фазовых объектов, например дпиннофокусных объективов, при их оптотехнических испытаниях.( ин терфероме трические, гопографическиеметоды, а также оценка фотографическойразрешающей способности ).При оптотехнических испытаниях длиннофокусиых системах неизбежно впияниевнешних возмущений: термических воэдей",ствий, вибраций элементов установкинарезультат анализа, Внешние возмущения,имеющие квазистационарный, случайныйпроцесс, приводят к смазыванию интерференционной картины и иэображений.тест объектов в процессе их фотографической регистрации,Известно, что условием;полученияудовпетворитепьных результатов при коню ропе амплитудно-Фазовых объектов является малое изменение амплитуды возмущений из времени анализа, например, при испытаниях интерферометрическим нпи голографическим методами, допустимое изменение разности хода за время регистрации не должно превышать Д /8 (где 3 - данна вопны иэпучения). Поэтому сушествует проблема опредепеиня момента минимапьного воздействия внеш них возмущений на результат анапиэа.Известен способ контропя фазовых объектов, в котором используется принцип запуска импульсного источника в моментоптимальной настройки системы. Он заключается в формировании контропьного светового пучка, пропускаемого через анализируемый объект, и фокусировке его в плоскости диафрагмы, за которой устанавпивается фотоприемник. В рабочих условиях вследствие воздействия вибраций и тепловых воздушных потоков возникает сдвиг волнового фронта относитепьно начального попожения, При этом сфокусированный пучок экранируется диафрагмой и не попадает на фотоприемник, В определенный момент времени, когда оцтичео. кая система оказывается в попожении оптимальной настройки, сфокусированный световой пучок проходит через отверстие диафрагмы и попадает .на фотоприемннк. Сигнал от фотоприемника поступает в схему формирования запускающих импульсов, где увеличивается н подается на запуск генератора импульсов, вырабатывающего импупьсы, подаваемые в баок питания импульсного ОКГ, При этом нэпу чение импульсного ОКГ поступает в опти 4874 2ческую схему гопографического интерферометра 13,Однако данный способ предполагает напичие импульсного ОКГ с дпитеаьностью5 импульса, меньшей периода высокочастотной составляющей внешнего возмущения( ф 10 с). другим недостатком способаявпяется неконтролируемость колебанийэпементов системы в направпении опти 1 О ческой оси, так как в этом спучае сигнаа фотоприемника меняться не будет.Наиболее бпизким к изобретению техническим решением явпяется способ кон 1роля амплитудно-фазовых объектов, вклю 5 чаюпжй формирование интерференционнойкартины, фотоэлектрическую регистрациюизменений интенсивности интерференционной картины, измерение характеристикфототока и регистрацяю интерференционро ной картины с временем экспозиции, Приэтом осушествпяется выдача команд навыпопнение серии экспонирований, каждоеиз которых прерывается, как только сдвигинтерференционной псаосы превышает на 5 перед заданную величину. Общее времяэкспонирования интерференционной картяны определяется как сумма времей. от-депьных экспонирований (2,Однако известный способ применимо тоцько в случае спабых, не превышающиходну дпину водны, фазовых изменений инеприменим, когда изменения.фазы составаяют нескопько дпин волн.ф Применение известного способа,яскпюче- .- но дпя случая устранения вйняния вибраций элементов оптической скамьи при измерении фотографической разрещакяцей способности дпиннофокусных объективов. Входе решения этой задачи возможна ситуация, когда изображение тест-объектасдвинется относительно первоначальногоположения, но при этом будет подана команда на выпоанение очередного из прерывающихся экспонирований, В результате нроиэойдет смаз иэображения тест.ф 5 объекта.11 ецью изобретения явпяется расширение диапазона контреая. Поставпенная цепь достигается тем, 50 что согласно способу контропя амплитудно-Фазовых объектов, вкдючающему формирование интерференционной картины, фотоэлектрическую регистрацию изменений интенсивности интерференционной картины, 55 измерение характеристик фототока и регистрацию интерференционной картины с временем экспозиции 1, оценивают период фототока Чф, а при экспозиции вы4874 4фотодетектор 8; компаратор 9, дифференцирующнй усилитель 10, формирователь 11 переднего фронта, компаратор 12, .схему совпадений 13, триггер пуска 14, одновибратор 15,.формирователь 16 заднего фронта, блок запуска 17, импульсный лазер 18. Контроль осуществляют следующим образом. В плоскости диафрагмы 7 прн помощи зеркал 3-6 оптической системы формирования интерференционной картины образуется картина интерференции опорного и объектного пучков.В озмушения в объектной ветви приводят к изменению интенсивности на входе фотодетектора.Когда уровень сигнала на выходе фотодетектора превысит порог срабатывания компаратора 9, задамемый коэффициентом 1, формирователь 11 переднего фронта сформирует короткий импульс, поступающий на схему совпадений 13, Если в этот момент уровень сигнала на выходе дифферениирующего усилителя 10 меньше порога срабатывания компаратцра 12 и на выходе триггера пуска 14 есть высокий потенциал (нажата кнопкаПуск ), тозапускается одновибратор 15и блок запуска 17, включающий импульсный лазер 18. По заднему фронту одновибратора 15 срабатымет формирователь 1 6 заднего фронта, сбрасывающий триггер пучка 14 в исходное состояние,Использомние изобретения значительно повысит точность контроля амплитудно-фазовых объектов в условиях воздействия квазистационарных случайных возмущений, представляющих собой комплексное воздействие вибраций произвольных направлений и тепловых воздушных потоков, При этом снижаются требования виброзащищенности установок. 3 102 бирают из условия фГ;В 1( где 1( - коэффициент, обратно пропорциональный допустимой погрешности измерений.Сутьизобретения заключается в том, что реализуется вазможность осуществле ния экспозиции в моменты относительной устойчивости интерференционной картины.На фиг, 1 приведена зависимость корреляционной функции от величины фототока на фиг. 2 - устройство, реализующее 09предлагаемый способ; на фиг, 3 и 4- осциллограммы двух реализаций колебаний интерференционной картины и импульсов зондирующего излучения соответственно. 5На фиг, 1 приведены результаты измерения корреляционной функции величины фототока, значения которого могут рассматриваться как случайный процесс. Корреляционная функция получалась из 20 серии реализаций, каждая иэ которых состояла из 6000 значений фототока с временным разрешением 1,25 ф 10 с. Из анализа приведенной функции следует, что существует высокая корреляция между 25 значениями фототока:. например, для вре менного интервала 2 10 5 с коэффициентом корреляции составляет 0,97. Этот экспериментальный факт позволяет сделать вывод о воэможности предсказания 30 последующего значения фототока с высокой вероятностью, т,е. оценивать его период, и, как следствие, осуществлять экспозицию при значительном предполагаемомпериоде.)Устройство, реализующее предлагае-мый способ, содержит (фиг, 2) непрерывный лазер 1, оптическую систему 2 формирования объектного пучка, зеркала 3-6 оптической системы формирования40 интерференционной карины, диафрагму 7,Ъ1024874 фИ каз 43 3 Тираж 473 ВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 3035, Москва, Ж-ЗБ,Подписноего комитета СССий и открытийРаущская набд 4/ Патент", г. Ужгоро, Проектная,ал Составитель В. Аджалов Редактор В. Иванова Техред Вдалекорей Корректор С.Шекмар