RU2091762C1

RU2091762C1 - Reflectometer

Info

Publication number: RU2091762C1
Application number: RU94020463A
Authority: RU
Inventors: А.А. Шаров; О.В. Понин; С.П. Белоусов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Лыткаринский завод оптического стекла"
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1997-09-27
Also published as: RU94020463A

Abstract

FIELD: measurement technology, determination of reflecting capability of mirror-reflecting surfaces. SUBSTANCE: proposed invention can be used for quality inspection of anti-reflection, reflection and semi- transparent coats deposited on surfaces of optical parts. Pencil of rays from light source of stabilized power supply unit illuminates through condenser input butt of transmitting fibre-optical bundle which transmits light on to diaphragm lighting it uniformly. Objective which optical axis is directed along normal to examined optical surface is placed behind diaphragm. Plane of objects of objective coincides with plane of diaphragm and plane of image - with vertex of examined surface. This coincidence is ensured with the aid of focusing device moving front part of reflectometer and examined surface relative to one another. Thus diaphragm is displayed on elementary section of examined surface which can be curvature radius of examined optical surface. Rays reflected from surface in reverse path of ray through objective form autocollimation image of diaphragm in scale 1:1 on diaphragm proper Light reflected from examined surface goes to input butt of receiving bundle and then to photodetector. Reflecting capability of examined optical surface is judged by amplitude of electric signal. EFFECT: improved efficiency of quality inspection. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения отражающей способности зеркально отражающих поверхностей, и может быть использовано для контроля качества просветляющих, отражающих и полупрозрачных покрытий, нанесенных на поверхности оптических деталей. The invention relates to measuring technique, namely to devices for determining the reflectivity of specularly reflecting surfaces, and can be used to control the quality of antireflective, reflective, and translucent coatings deposited on the surface of optical parts.

Известен ряд устройств для контроля отражающей способности оптических поверхностей, основанных на принципах фотометрии. Известны рефлектометр для контроля плоских отражающих поверхностей, состоящий из коллиматорного осветителя, светоделительного элемента и фотоприемника, а также рефлектометр для контроля поверхностей произвольной формы, имеющий два объектива, источник света и фотоприемник [1]
Ближайшим аналогом является рефлектометр, содержащий источник оптического излучения, стабилизированный блок питания источника оптического излучения, конденсатор, передающий волоконно-оптический жгут, один торец которого освещается источником оптического излучения при помощи конденсатора, а другой направлен на исследуемую оптическую поверхность, приемный волоконно-оптический жгут, воспринимающий излучение, отраженное исследуемой оптической поверхностью, фотоприемник, установленный на выходе приемного волоконно-оптического жгута, и блок измерения амплитуды электрического сигнала фотоприемника, электрически соединенный со стабилизированным блоком питания [2]
Основным недостатком устройства является то, что при контроле поверхностей с одинаковой отражающей способностью, но с различной кривизной амплитуда сигнала фотоприемника неодинакова, поскольку исследуемая отражающая поверхность изменяет сходимость отраженного пучка лучей. Кроме того, при контроле поверхностей с малыми радиусами кривизны (особенно выпуклых), когда расходимость отраженного пучка лучей велика, уровень полезного сигнала фотоприемника значительно снижается, что вызывает трудности при измерении и может привести к значительным погрешностям.A number of devices are known for monitoring the reflectivity of optical surfaces based on the principles of photometry. Known reflectometer for monitoring flat reflective surfaces, consisting of a collimator illuminator, a beam splitter and a photodetector, as well as a reflectometer for monitoring surfaces of arbitrary shape, having two lenses, a light source and a photodetector [1]
The closest analogue is a reflectometer containing an optical radiation source, a stabilized optical radiation power supply unit, a capacitor transmitting an optical fiber bundle, one end of which is illuminated by an optical radiation source using a capacitor, and the other is directed to the optical surface under study, a receiving optical fiber bundle, receiving radiation reflected by the investigated optical surface, a photodetector installed at the output of the receiving fiber optic bundle and a unit for measuring the amplitude of the electric signal of the photodetector electrically connected to a stabilized power supply [2]
The main disadvantage of the device is that when monitoring surfaces with the same reflectivity, but with different curvature, the amplitude of the photodetector signal is not the same, since the studied reflective surface changes the convergence of the reflected beam. In addition, when monitoring surfaces with small radii of curvature (especially convex), when the divergence of the reflected beam is large, the level of the useful signal of the photodetector is significantly reduced, which causes difficulties in measurement and can lead to significant errors.

Изобретение обеспечивает одинаково чувствительный контроль отражающей способности поверхностей с различными радиусами кривизны и повышает точность измерения. The invention provides equally sensitive control of the reflectivity of surfaces with different radii of curvature and increases the accuracy of the measurement.

Сущность изобретения заключается в том, что рефлектометр включает источник оптического излучения, стабилизированный блок питания источника оптического излучения, конденсатор, передающий волоконно-оптический жгут, один торец которого освещается источником оптического излучения при помощи конденсатора, а другой направлен на исследуемую оптическую поверхность, приемный волоконно-оптический жгут, воспринимающий излучение, отраженное исследуемой оптической поверхностью, фотоприемник, установленный на выходе приемного волоконно-оптического жгута, и блок измерения амплитуды электрического сигнала фотоприемника, электрически соединенный со стабилизированным блоком питания, причем в отличие от ближайшего аналога он дополнительно содержит диафрагму, объектив, оптически сопрягающий плоскость диафрагмы с исследуемой оптической поверхности, ось которого направлена по нормали к исследуемой оптической поверхности, и фокусирующее устройство, отдельные волокна передающего и приемного волоконно-оптических жгутов равномерно перемешаны на общем торце, направленном на исследуемую оптическую поверхность, а диафрагма расположена вблизи этого торца на расстоянии, выбираемом из соотношения
ΔZ = d/2tgσ′,
где ΔZ расстояние от диафрагмы до общего торца передающего и приемного жгутов;
d диаметр отдельного волокна в плоскости этого торца;
2σ′ угол сходимости лучей за объективом после отражения от исследуемой оптической поверхности.The essence of the invention lies in the fact that the reflectometer includes an optical radiation source, a stabilized power supply of the optical radiation source, a capacitor transmitting a fiber optic bundle, one end of which is illuminated by an optical radiation source using a capacitor, and the other is directed to the optical surface to be studied, the receiving fiber optical harness that receives radiation reflected by the investigated optical surface, a photodetector installed at the output of the receiving fiber optic harness, and a unit for measuring the amplitude of the electric signal of the photodetector, electrically connected to a stabilized power supply, and in contrast to the closest analogue, it additionally contains a diaphragm, a lens that optically mates the plane of the diaphragm from the studied optical surface, the axis of which is normal to the studied optical surface, and focusing device, individual fibers of the transmitting and receiving fiber optic bundles are uniformly mixed at a common end face directed to the study edible optical surface, and the diaphragm is located near this end at a distance selected from the ratio
ΔZ = d / 2tgσ ′,
where ΔZ is the distance from the diaphragm to the common end of the transmitting and receiving harnesses;
d the diameter of a single fiber in the plane of this end;
2σ ′ the angle of convergence of the rays behind the lens after reflection from the investigated optical surface.

Рефлектометр может дополнительно содержать модулятор светового потока, устанавливаемый между конденсатором и передающим волоконно-оптическим жгутом. Это позволяет увеличить отношение полезного измерительного сигнала к шуму и тем самым повысить точность измерения. The reflectometer may further comprise a light flux modulator installed between the capacitor and the transmitting fiber optic bundle. This allows you to increase the ratio of the useful measurement signal to noise and thereby increase the accuracy of the measurement.

Целесообразно, чтобы общая часть передающего и приемного волоконно-оптических жгутов была выполнена в виде уменьшающего фокона. Такое устройство позволяет повысить эффективность освещения диафрагмы малого размера. It is advisable that the common part of the transmitting and receiving fiber optic bundles was made in the form of a reducing focus. Such a device can improve the lighting efficiency of a small aperture.

Рефлектометр может дополнительно содержать узел сканирования исследуемой оптической поверхности с устройством управления и датчиками координат, блок регистрации результатов измерения сигнала фотоприемника и координат сканирования, подключенный к блоку измерения амплитуды электрического сигнала фотоприемника и датчикам координат, вычислительное устройство, соединенное с устройством управления узлом сканирования и блоком регистрации результатов измерения. Такой рефлектометр позволяет оперативно получать информацию об отражающей способности во множестве точек исследуемой оптической поверхности. The reflectometer may additionally contain a scanning unit of the studied optical surface with a control device and coordinate sensors, a unit for recording the results of measuring the photodetector signal and scanning coordinates, connected to a unit for measuring the amplitude of the electric signal of the photodetector and coordinate sensors, a computing device connected to the control unit for the scanning unit and the registration unit measurement results. Such an OTDR allows you to quickly obtain information about reflectivity at many points of the investigated optical surface.

Целесообразно, чтобы узел сканирования исследуемой оптической поверхности содержал узел поворота исследуемой оптической поверхности вокруг центра ее кривизны в заданной диаметральной плоскости и узел вращения поверхности вокруг оси, совпадающей с осью объектива, а датчики координат сканирования были выполнены в виде датчиков угла поворота. Это позволяет обеспечить оптимальную траекторию сканирования для исследуемых оптических поверхностей сферической формы. It is advisable that the scan node of the investigated optical surface contains a rotation node of the studied optical surface around the center of its curvature in a given diametrical plane and a surface rotation node around an axis coinciding with the axis of the lens, and the scan coordinate sensors were made in the form of angle sensors. This allows you to provide an optimal scan path for the studied optical surfaces of a spherical shape.

На фиг. 1 изображена схема рефлектометра, выполненного в соответствии с п. 1 формулы; на фиг. 2 разрез торца волоконно-оптического жгута с перемешанными волокнами; на фиг. 3 и 4 варианты выполнения рефлектометра. In FIG. 1 shows a diagram of an OTDR made in accordance with paragraph 1 of the formula; in FIG. 2 section of the end of the fiber optic bundle with mixed fibers; in FIG. 3 and 4 versions of the OTDR.

Вариант выполнения в соответствии с п. 1 формулы (фиг.1). Рефлектометр включает источник оптического излучения 1, стабилизированный блок питания источника оптического излучения 2, конденсатор 3, передающий волоконно-оптический жгут 4, диафрагму 5, объектив 6, фокусирующее устройство 7, приемный волоконно-оптический жгут 8, фотоприемник 9, блок 10 измерения амплитуды электрического сигнала фотоприемника. Исследуемая оптическая поверхность обозначена позицией 11. Позицией 12 обозначены отдельные волокна передающего жгута, позицией 13 отдельные волокна приемного жгута, равномерно перемешанные на общем торце, позицией 14 передняя часть рефлектометра. An embodiment in accordance with paragraph 1 of the formula (figure 1). The OTDR includes an optical radiation source 1, a stabilized power supply of the optical radiation source 2, a capacitor 3, a transmitting optical fiber bundle 4, an aperture 5, a lens 6, a focusing device 7, a receiving optical fiber bundle 8, a photodetector 9, an electric amplitude measuring unit 10 photodetector signal. The studied optical surface is indicated by 11. The individual fibers of the transmitting harness are indicated by 12, the individual fibers of the receiving harness, uniformly mixed at the common end, by the position 13, and the front of the reflectometer by 14.

Рефлектометр работает следующим образом. OTDR operates as follows.

Пучок лучей от источника света 1, работающего от стабилизированного блока питания 2, освещает через конденсатор 3 входной торец передающего волоконно-оптического жгута 4, который передает свет на диафрагму 5, равномерно освещая ее. За диафрагмой расположен объектив 6, оптическая ось которого направлена по нормали к исследуемой оптической поверхности 11. Плоскость предметов объектива 6 совпадает с плоскостью диафрагмы 5, а плоскость изображений с исследуемой поверхностью 11. Это совпадение обеспечивается при помощи фокусирующего устройства 7, перемещающего друг относительно друга переднюю часть рефлектометра 14 и исследуемую поверхность 11. Таким образом, диафрагма 5 изображается на элементарном участке поверхности 11, который при размере изображения диафрагмы много меньшем радиуса кривизны исследуемой оптической поверхности, можно рассматривать как плоский. Отраженные от поверхности лучи в обратном ходе через объектив 6 формируют автоколлимационное изображение диафрагмы 5 в масштабе 1 2 на самой диафрагме. Свет, отраженный поверхностью 11, поступает на входной торец приемного жгута 8. Для того, чтобы освещение жгута 8 было максимально эффективным, должны быть выполнены два условия. Во-первых, отдельные волокна 12 передающего жгута 4 должны быть равномерно перемешаны с отдельными волокнами 13 приемного жгута 8. Во-вторых, при совпадении плоскости общего торца передающего и приемного жгутов с плоскостью предметов объектива 6 система объектив + исследуемая поверхность построит прямое изображение структуры этого торца в масштабе 1 1 на самом торце. Таким образом, свет, отраженный поверхностью 11, поступит обратно на волокна 12 передающего жгута 4, а волокна 13 жгута останутся неосвещенными. Чтобы отраженный свет попал на эти волокна, необходимо внести небольшую расфокусировку объектива 6. Достаточную величину такой расфокусировки можно определить из условия, что каждая точка жгутов 4 и 8 должна изображаться системой объектив + исследуемая оптическая поверхность на самом торце в виде пятна с размером, равном двум диаметрам отдельного волокна. При этом любая точка на выходном торце передающего жгута 4 изобразится как минимум на одном волокне приемного жгута 8. Для выполнения этого условия необходимо расположить общий торец жгутов 4 и 8 на расстоянии от плоскости предметов объектива 6 (совпадающей с диафрагмой 5), определяемом из соотношения
ΔZ = d/2tgσ′,
где ΔZ расстояние от плоскости предметов объектива 6 (плоскости расположения диафрагмы) до общего торца передающего и приемного волоконно-оптических жгутов;
d диаметр отдельного волокна;
2σ′ угол сходимости лучей за объективом после отражения от исследуемой оптической поверхности.A beam of rays from a light source 1 operating from a stabilized power supply 2 illuminates through the capacitor 3 the input end of the transmitting fiber optic bundle 4, which transmits light to the diaphragm 5, uniformly illuminating it. Behind the diaphragm there is a lens 6, the optical axis of which is directed normal to the studied optical surface 11. The plane of the objects of the lens 6 coincides with the plane of the diaphragm 5, and the plane of the images with the studied surface 11. This coincidence is achieved using a focusing device 7 that moves the front one relative to each other part of the OTDR 14 and the investigated surface 11. Thus, the diaphragm 5 is displayed on an elementary section of the surface 11, which, when the image size of the diaphragm is many m nshem radius of curvature of the optical surface under investigation, can be regarded as flat. The rays reflected from the surface in reverse through the lens 6 form an autocollimation image of the diaphragm 5 in a scale of 1 2 on the diaphragm itself. The light reflected by the surface 11 enters the input end of the receiving harness 8. In order for the lighting of the harness 8 to be as efficient as possible, two conditions must be met. First, the individual fibers 12 of the transmitting harness 4 must be uniformly mixed with the individual fibers 13 of the receiving harness 8. Secondly, if the plane of the common end of the transmitting and receiving harness coincides with the plane of the objects of the lens 6, the lens + test surface system will construct a direct image of the structure of this end in a scale of 1 1 at the end itself. Thus, the light reflected by the surface 11 will be fed back to the fibers 12 of the transmission tow 4, and the fibers 13 of the tow will remain unlit. In order for the reflected light to fall on these fibers, it is necessary to introduce a slight defocusing of the lens 6. A sufficient amount of such defocusing can be determined from the condition that each point of the harnesses 4 and 8 should be represented by the lens + studied optical surface at the very end in the form of a spot with a size equal to two single fiber diameters. Moreover, any point on the output end of the transmitting harness 4 is displayed on at least one fiber of the receiving harness 8. To fulfill this condition, it is necessary to place the common end of the harnesses 4 and 8 at a distance from the plane of objects of the lens 6 (coinciding with the diaphragm 5), determined from the ratio
ΔZ = d / 2tgσ ′,
where ΔZ is the distance from the plane of the objects of the lens 6 (the plane of the aperture) to the common end of the transmitting and receiving fiber optic bundles;
d single fiber diameter;
2σ ′ the angle of convergence of the rays behind the lens after reflection from the investigated optical surface.

Далее излучение передается приемным жгутом 9 на фотоприемник 9, по амплитуде электрического сигнала которого судят об отражающей способности исследуемой оптической поверхности 11. Для определения этой амплитуды служит блок 10 измерения амплитуды электрического сигнала фотоприемника, электрически связанный со стабилизованным блоком питания 2. Next, the radiation is transmitted by the receiving harness 9 to the photodetector 9, the amplitude of the electric signal of which is used to judge the reflectivity of the investigated optical surface 11. To determine this amplitude, use the unit 10 for measuring the amplitude of the electric signal of the photodetector, electrically connected to a stabilized power supply 2.

Технический эффект изобретения заключается в следующем. The technical effect of the invention is as follows.

В рефлектометре, выбранном в качестве прототипа, при контроле поверхностей с одинаковой отражающей способностью, но с различными радиусами кривизны, амплитуда измерительного сигнала неодинакова вследствие разной расходимости отраженного от исследуемой поверхности пучка лучей. При малых радиусах кривизны исследуемых поверхностей эта расходимость особенно велика и амплитуда полезного сигнала фотоприемника значительно снижается, что ведет к возрастанию погрешности измерения. Преимущество предложенного рефлектометра в том, что различие в радиусах кривизны исследуемых поверхностей не изменяет хода лучей, а поскольку сходимость отраженного от исследуемой оптической поверхности пучка лучей света будет одинакова вне зависимости от радиуса кривизны исследуемой поверхности, то одинакова будет и амплитуда полезного сигнала фотоприемника для поверхностей с одинаковыми отражающими свойствами. Таким образом предложенный рефлектометр позволяет контролировать с одинаковой чувствительностью отражающую способность поверхностей с различными радиусами кривизны. Кроме того, поскольку при контроле поверхностей с малыми радиусами кривизны амплитуда полезного сигнала не снижается, точность контроля таких поверхностей возрастает по сравнению с рефлектометром прототипом. In an OTDR selected as a prototype, when monitoring surfaces with the same reflectivity, but with different radii of curvature, the amplitude of the measuring signal is not the same due to different divergences of the beam of rays reflected from the surface under study. For small radii of curvature of the surfaces under study, this divergence is especially large and the amplitude of the useful signal of the photodetector decreases significantly, which leads to an increase in the measurement error. The advantage of the proposed reflectometer is that the difference in the radii of curvature of the surfaces under investigation does not change the path of the rays, and since the convergence of the light beam reflected from the optical surface under study will be the same regardless of the radius of curvature of the surface under study, the amplitude of the useful photodetector signal for surfaces with the same reflective properties. Thus, the proposed reflectometer allows you to control the reflectivity of surfaces with different radii of curvature with the same sensitivity. In addition, since when monitoring surfaces with small radii of curvature, the amplitude of the useful signal does not decrease, the accuracy of control of such surfaces increases compared to the prototype reflectometer.

Вариант выполнения в соответствии с п. 2 формулы (фиг. 3). Рефлектометр может дополнительно включать модулятор амплитуды светового потока 15. Рефлектометр в таком варианте работает следующим образом. Поток излучения от источника света 1, работающего от стабилизированного блока питания 2, проходит через конденсатор 3 и претерпевает амплитудную модуляцию в модуляторе амплитуды светового потока 15 с частотой, лежащей в радиодиапазоне. Фотоприемник 9 вырабатывает переменный электрический сигнал на частоте модуляции, по амплитуде которого, измеренной при помощи блока 10, судят об отражающей способности исследуемой поверхности. An embodiment in accordance with paragraph 2 of the formula (Fig. 3). The reflectometer may further include a modulator of the amplitude of the light flux 15. The reflectometer in this embodiment operates as follows. The radiation flux from the light source 1, operating from a stabilized power supply 2, passes through a capacitor 3 and undergoes amplitude modulation in the modulator of the amplitude of the light flux 15 with a frequency lying in the radio range. The photodetector 9 generates an alternating electrical signal at a modulation frequency, the amplitude of which, measured using block 10, is used to judge the reflectivity of the surface under study.

Технический эффект при этом заключается в следующем. The technical effect is as follows.

Шумы фотоприемников, основанных как на внутреннем, так и на внешнем фотоэффекте, максимальны в области низких частот. Введение модуляции светового потока позволяет перенести сигнал в частотный диапазон, в котором шумы приемника минимальны. Кроме того, модулированный сигнал может быть оптимально отфильтрован в измерительной электронной аппаратуре, что снижает влияние шумов электронной аппаратуры и позволяет устранить сигнал, возникающий от возможных немодулированных посторонних засветок. Таким образом, такой рефлектометр улучшает соотношение полезный сигнал/шум и тем самым повышает точность измерения. The noise of photodetectors based on both the internal and the external photoelectric effect is maximum in the low-frequency region. The introduction of modulation of the light flux allows you to transfer the signal to the frequency range in which the noise of the receiver is minimal. In addition, the modulated signal can be optimally filtered in measuring electronic equipment, which reduces the effect of noise in electronic equipment and eliminates the signal arising from possible unmodulated extraneous illumination. Thus, such an OTDR improves the useful signal-to-noise ratio and thereby increases the measurement accuracy.

Вариант выполнения в соответствии с п. 3 формулы (фиг. 2). Общая часть жгутов 4 и 8 может быть выполнена в виде фокона 16, сужающегося по направлению к диафрагме 5. An embodiment in accordance with paragraph 3 of the formula (Fig. 2). The common part of the bundles 4 and 8 can be made in the form of a focone 16, tapering towards the diaphragm 5.

Технический эффект состоит в следующем. The technical effect is as follows.

При контроле поверхностей с малыми радиусами кривизны желательно иметь возможно меньший размер изображения диафрагмы на участке исследуемой поверхности. Для этого нужно либо уменьшить собственно диафрагму, либо применять объектив, работающий со значительным уменьшением. В первом случае значительно уменьшается световой поток, проходящий через систему, а во втором при сохранении величины светового потока необходимо увеличивать выходную апертуру объектива, что нежелательно, поскольку апертурные лучи могут иметь в этом случае значительные углы падения на исследуемую поверхность, при котором отражающие свойства поверхности будут несколько иными. Если же выходная часть передающего волоконно-оптического жгута выполнена в виде фокона, то освещенность в плоскости диафрагмы возрастает обратнопропорционально увеличению фокона, тогда соответственно возможно уменьшить размер диафрагмы без потерь полезного светового потока. When monitoring surfaces with small radii of curvature, it is desirable to have the smallest possible size of the image of the diaphragm in the area of the surface under study. To do this, you must either reduce the diaphragm itself, or use a lens that works with a significant reduction. In the first case, the luminous flux passing through the system is significantly reduced, and in the second, while maintaining the luminous flux, it is necessary to increase the output aperture of the lens, which is undesirable, since aperture rays can have significant incidence angles on the surface under study in which the reflective properties of the surface slightly different. If the output part of the transmitting fiber optic bundle is made in the form of a focon, then the illumination in the plane of the diaphragm increases inversely with the increase in focon, then it is accordingly possible to reduce the size of the diaphragm without loss of useful light flux.

Вариант выполнения в соответствии с п. 4 формулы (фиг. 3). Рефлектометр может также включать блок регистрации результатов измерения сигнала фотоприемника и координат сканирования 17, узел сканирования исследуемой оптической поверхности 18, датчики координат 19 и 19', вычислительное устройство 20 и устройство управления 21. Узел сканирования исследуемой оптической поверхности осуществляет перемещение поверхности 11 относительно неподвижной передней части рефлектометра 14 перпендикулярно оптической оси объектива 6 в двух направлениях X и Y, если габариты и масса детали, которой принадлежит поверхность 11, невелики, либо, если деталь крупногабаритная, перемещается передняя часть рефлектометра 14 относительно исследуемой поверхности. Информация о взаимном перемещении исследуемой поверхности 11 и передней части рефлектометра 14 поступает с датчиков координат 19 и 19' в блок 17 регистрации результатов измерения сигнала фотоприемника и координат сканирования, подключенный к вычислительному устройству 20. Вычислительное устройство производит обработку информации, поступающей с блока 17 и выдает информацию, необходимую для работы устройства управления 21, осуществляющего управление работой узла сканирования. Вычислительное устройство по результатам измерений может представлять выходную информацию в виде карты распределения отражающей способности по поверхности детали и вычислять среднее значение отражающей способности по поверхности. An embodiment in accordance with paragraph 4 of the formula (Fig. 3). The reflectometer may also include a unit for recording the results of measurements of the signal of the photodetector and scan coordinates 17, the scan unit of the studied optical surface 18, the coordinate sensors 19 and 19 ', the computing device 20 and the control device 21. The scan unit of the studied optical surface moves the surface 11 relative to the fixed front OTDR 14 perpendicular to the optical axis of the lens 6 in two directions X and Y, if the dimensions and mass of the part to which the surface belongs s 11, is small, or if the item is large, moves the front portion 14 relative reflectometer investigated surface. Information about the mutual movement of the test surface 11 and the front of the OTDR 14 is received from the coordinate sensors 19 and 19 'in the block 17 for recording the measurement results of the photodetector signal and scan coordinates connected to the computing device 20. The computing device processes the information received from the block 17 and provides information necessary for the operation of the control device 21, which controls the operation of the scan node. According to the measurement results, the computing device can present the output information in the form of a map of the distribution of reflectivity over the surface of the part and calculate the average value of reflectivity over the surface.

Технический результат заключается в том, что рефлектометр позволяет оперативно получать информацию об отражающей способности в любых точках по всей площади исследуемой поверхности. The technical result consists in the fact that the reflectometer allows you to quickly obtain information about reflectivity at any point over the entire area of the investigated surface.

Вариант выполнения в соответствии с п. 5 формулы (фиг. 4). Устройство сканирования исследуемой оптической поверхности может быть выполнено в виде узла 22 поворота исследуемой оптической поверхности вокруг центра ее кривизны в заданной плоскости и узла 23 вращения поверхности вокруг оси, совпадающей с осью объектива. Такое устройство осуществляет соответствующие перемещения исследуемой оптической поверхности относительно неподвижной передней части рефлектометра 14. Информация об этих перемещениях поступает с датчиков углов поворота 24 и 24' в блок 17 регистрации результатов измерения сигнала фотоприемника и координат сканирования, подключенный к вычислительному устройству 20. Вычислительное устройство производит обработку информации, поступающей с блока 17, и выдает информацию, необходимую для работы устройства управления 21, осуществляющего управление работой узлов 22 и 23. Вычислительное устройство по результатам измерений может представлять выходную информацию в виде карты распределения отражающей способности по поверхности детали и вычислять среднее значение отражающей способности по поверхности. An embodiment in accordance with paragraph 5 of the formula (Fig. 4). The scanning device of the investigated optical surface can be made in the form of a node 22 of rotation of the studied optical surface around the center of its curvature in a given plane and node 23 of the rotation of the surface around an axis that coincides with the axis of the lens. Such a device carries out the corresponding movements of the investigated optical surface relative to the stationary front of the OTDR 14. Information about these movements comes from the angle sensors 24 and 24 'in the block 17 for recording the measurement results of the photodetector and scan coordinates connected to the computing device 20. The computing device processes information from block 17, and provides information necessary for the operation of the control device 21, which controls of the work assemblies 22 and 23. The computing device of measurements may be output to a reflectance distribution map of the workpiece surface and to calculate the average value of reflectivity at the surface.

Технический эффект заключается в следующем. The technical effect is as follows.

При контроле оптических поверхностей сферической формы, в особенности принадлежащих оптическим деталям круглой формы (в частности, линзам), чаще всего требуется получить информацию об отражающей способности исследуемой поверхности в точках поверхности, лежащих в различных диаметральных сечениях детали. В этом случае предложенное устройство обеспечивает оптимальную траекторию сканирования. When monitoring optical surfaces of a spherical shape, in particular those belonging to circular optical parts (in particular, lenses), it is most often required to obtain information about the reflectivity of the surface under study at surface points lying in different diametric sections of the part. In this case, the proposed device provides an optimal scan path.

Claims

1. A reflectometer, including an optical radiation source, a stabilized power supply of an optical radiation source, a condenser transmitting a fiber optic bundle, one end of which is illuminated by an optical radiation source using a condenser, and the other is directed to the optical surface under study, a receiving fiber optic bundle receiving radiation reflected by the investigated optical surface, a photodetector installed at the output of the receiving fiber-optic bundle, and a unit for measuring the amplitude of the ele ctric signal of the photodetector, electrically connected to a stabilized power supply, characterized in that it further comprises a diaphragm, a lens that optically mates using the focusing device the plane of the diaphragm with the optical surface under study, the axis of which is directed normal to the optical surface under study, with individual transmitting fibers and receiving fiber optic bundles are uniformly mixed at a common end face directed to the optical surface under study, and the diaphragms and is located near this end at a distance chosen from the relation
ΔZ = d / 2tgσ ′,
where ΔZ is the distance from the diaphragm to the common end of the transmitting and receiving harnesses;
d the diameter of a single fiber in the plane of the common end;
2σ ′ is the angle of convergence of the rays behind the lens after reflection from the studied optical surface.

2. The reflectometer according to claim 1, characterized in that a modulator of the amplitude of the light flux is installed between the condenser and the transmitting fiber optic bundle.

3. The reflector according to claims 1 and 2, characterized in that the common part of the transmitting and receiving fiber optic bundles is made in the form of a taper, tapering towards the diaphragm.

4. The reflectometer according to claims 1 to 3, characterized in that it further comprises a scanning unit for the studied optical surface with a control device and coordinate sensors, a unit for recording the results of measuring the photodetector signal and scanning coordinates, connected to a unit for measuring the amplitude of the electric signal of the photodetector and coordinate sensors, and a computing device connected to the control unit of the scanning unit and the unit for recording measurement results.

5. The reflectometer according to claim 4, characterized in that the scanning unit of the investigated optical surface comprises a turning unit of the studied optical surface around the center of its curvature in a given plane and a surface rotating unit around an axis coinciding with the axis of the lens, and the scanning coordinate sensors are made in the form of sensors angle of rotation.