Claims (4)
1. Способ интерферометрического измерения отклонения формы оптических поверхностей, заключающийся в том, что на контролируемую поверхность направляют когерентный пучок лучей, сфокусированный вблизи центра кривизны контролируемой поверхности, помещают в ход лучей образцовую поверхность с центром кривизны, расположенным вблизи центра кривизны контролируемой поверхности, формируют и регистрируют интерферограмму разности хода лучей, отраженных от контролируемой и от образцовой поверхности, и обрабатывают ее для получения значений этой разности хода, отличающийся тем, что на контролируемую и на образцовую поверхности направляют второй когерентный пучок лучей и формируют вторую интерферограмму разности хода лучей, отраженных от контролируемой и от образцовой поверхности, вводят в разность хода лучей второй интерферограммы дополнительную разность хода лучей по сравнению с разностью хода лучей первой интерферограммы, равную четверти длины волны излучения, и в заданных точках контролируемой поверхности определяют разность хода первой интерферограммы по сигналу освещенности в той из двух интерферограмм, для которой справедливо условие1. The method of interferometric measurement of the deviation of the shape of the optical surfaces, which consists in sending a coherent beam of rays focused near the center of curvature of the surface to be monitored, placing a sample surface with the center of curvature located near the center of curvature of the surface to be inspected, forming and registering interferogram of the difference in the path of the rays reflected from the controlled and from the reference surface, and process it to obtain values that th path difference, characterized in that a second coherent beam of rays is directed to the controlled and sample surface and a second interferogram of the path difference of rays reflected from the controlled and the reference surface is formed, an additional path difference is introduced into the path difference of the second interferogram compared to the difference the path of the rays of the first interferogram equal to a quarter of the radiation wavelength, and at the given points of the surface to be monitored, the difference in the path of the first interferogram is determined by the signal in one of the two interferograms for which the condition
|I-I0|≤ΔI/√2,| II 0 | ≤ΔI / √2,
где I - зарегистрированный сигнал освещенности в заданной точке интерферограммы при измеряемой разности хода лучей;where I is the registered light signal at a given point of the interferogram with a measured difference in the path of the rays;
I0 - известная заранее постоянная составляющая освещенности в заданной точке интерферограммы при изменениях разности хода лучей;I 0 - known in advance constant component of the illumination at a given point of the interferogram when changing the difference in the path of the rays;
ΔI - известная заранее амплитуда изменения сигнала в заданной точке интерферограммы при изменении сигнала в заданной точке интерферограммы при изменениях разности хода лучей.ΔI is the amplitude of the signal change at a given point of the interferogram known in advance when the signal changes at the given point of the interferogram with changes in the difference in the path of the rays.
2. Система для интерферометрического измерения отклонения формы оптических поверхностей, содержащая источник когерентного излучения, первый фильтр-конденсор, расположенный в фокальной плоскости объектива и состоящий из конденсорной линзы, в фокальной плоскости которой установлена диафрагма малого диаметра, первый и второй светоделительные элементы, интерферометр, состоящий из контролируемой и эталонной поверхностей, установленных перпендикулярно оптической оси, а также устройство для изменения оптической длины хода луча, первую проекционную систему, которая вместе с объективами проецирует первую интерференционную картину на регистрирующий блок и устройство наблюдения, связанную с регистрирующим блоком систему обработки интерфереционной картины и систему проецирования автоколлимационных изображений, отличающаяся тем, что в систему введены два светоделительных блока, первый светоделительный блок расположен за источником когерентного излучения и состоит из светоделительного и светосоединительного элементов между которыми расположены две пары прозрачных дифракционных решеток, за первым светоделительным блоком расположены два фильтра-конденсора, второй светоделительный блок, разделяющий лучи в каждом канале на два, имеющие взаимноперпендикулярные плоскости поляризации и смещенные друг относительно друга так, что расстояние между мнимыми изображениями диафрагм конденсора равно расстоянию между самими диафрагмами, расположен за фильтрами-конденсорами, за вторым светоделительным блоком установлена пластинка λ/4 превращающая линейно поляризованный свет в свет с круговой поляризацией, при этом в систему дополнительно введена разделительная призма, установленная за первым светоделительным элементом в обратном ходе лучей, вторая проекционная система, проецирующая изображение второй интерферограммы в промежуточную плоскость и соединительная призма установленная в промежуточной плоскости изображения интерферограммы, а также третья проекционная система, проецирующая изображение двух интерференционных картин на ПЗС-матрицу блока регистрации, причем эталонная и контролируемая поверхности интерферометра наклонены к оптической оси интерферометра на угол 90±α где α=s1/4fоб, где s1 - расстояние между диафрагмами фильтров-конденсоров.2. A system for interferometric measurement of the deviation of the shape of optical surfaces, comprising a coherent radiation source, a first filter capacitor located in the focal plane of the lens and consisting of a condenser lens, in the focal plane of which a small aperture is installed, the first and second beam splitting elements, an interferometer consisting from controlled and reference surfaces mounted perpendicular to the optical axis, as well as a device for changing the optical path length of the beam, the first pr a projection system, which, together with the lenses, projects the first interference pattern on the recording unit and a monitoring device, a processing system for the interference pattern and a projection system for self-collimating images connected to the recording unit, characterized in that two beam splitting units are introduced into the system, the first beam splitting unit is located behind the coherent source radiation and consists of a beam-splitting and light-connecting elements between which two pairs of transparent di fractional gratings, behind the first beam splitting unit there are two filter-condensers, the second beam splitting unit dividing the rays in each channel into two, having mutually perpendicular planes of polarization and offset from each other so that the distance between the imaginary images of the condenser diaphragms is equal to the distance between the diaphragms themselves, is located behind the filter-condensers, behind the second beam splitting unit, a λ / 4 plate is installed that converts linearly polarized light into circularly polarized light, etc. and this additionally introduces a separation prism installed behind the first beam splitting element in the return path, a second projection system projecting the image of the second interferogram into the intermediate plane and a connecting prism installed in the intermediate plane of the image of the interferogram, and a third projection system projecting the image of two interference patterns on the CCD matrix of the registration unit, and the reference and controlled surfaces of the interferometer are inclined to about interferometer optical axis at an angle of 90 ± α where α = s 1 / 4f on where s 1 - distance between the diaphragms of filter condensers.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что второй светоделительный блок, расположенный за фильтрами-конденсорами выполнен в виде двух светоделительных пластинок с покрытием, пропускающим одно направление плоскости поляризации и отражающим взаимоперпендикулярное, двух зеркал, расположенных между пластинками и двух наклонных плоскопараллельных стеклянных пластинок, смещающих лучи и обеспечивающих требуемое смещение лучей друг относительно друга.3. The system according to claim 2, characterized in that the second beam splitting unit located behind the filter-condensers is made in the form of two beam splitting plates with a coating that transmits one direction of the plane of polarization and reflects mutually perpendicular, two mirrors located between the plates and two inclined plane-parallel glass plates that bias the rays and provide the required displacement of the rays relative to each other.
4. Система по п.2, отличающаяся тем, что третья проекционная система, проецирующая промежуточную плоскость изображения интерферограммы на ПЗС-матрицу блока регистрации, состоит из двух объективов, один из которых имеет переменное фокусное расстояние, а другой связан с соединительной призмой с возможностью перемещения пропорционально фокусного расстояния первого объектива.4. The system according to claim 2, characterized in that the third projection system projecting an intermediate plane of the interferogram image onto the CCD matrix of the registration unit consists of two lenses, one of which has a variable focal length, and the other is connected with the connecting prism with the possibility of movement in proportion to the focal length of the first lens.