RU2803879C1 - Method for measuring the shape of off-axis asspherical optical part - Google Patents

Method for measuring the shape of off-axis asspherical optical part Download PDF

Info

Publication number
RU2803879C1
RU2803879C1 RU2023108360A RU2023108360A RU2803879C1 RU 2803879 C1 RU2803879 C1 RU 2803879C1 RU 2023108360 A RU2023108360 A RU 2023108360A RU 2023108360 A RU2023108360 A RU 2023108360A RU 2803879 C1 RU2803879 C1 RU 2803879C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
doe
axis
interferometer
centering
elements
Prior art date
Application number
RU2023108360A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Павлович Семенов
Владимир Евгеньевич Патрикеев
Антон Дмитриевич Тамбовский
Виталий Владимирович Придня
Злата Денисовна Ботош
Original Assignee
Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" filed Critical Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла"
Application granted granted Critical
Publication of RU2803879C1 publication Critical patent/RU2803879C1/en

Links

Abstract

FIELD: telescopes.
SUBSTANCE: controlling the shape of convex aspherical surfaces of off-axis mirrors of telescopes in the process of their shaping. The method is carried out using an interferometer and a wavefront corrector in the form of a round diffractive optical element (DOE) with a diameter larger than the size of the optical part. The DOE consists of an optical substrate, on the surface of which the main diffractive transmitting structure and additional reflective diffractive structures are applied - centering in the form of a central circle around the axis of the DOE and four elements in the form of segments of the ring along the circumference of the DOE, located diametrically opposite, as well as with four focusing elements, arranged along the circumference of the DOE diametrically opposite between the four centering elements. The DOE is installed in the coverage area of the off-axis surface, tuned with the help of additional structures relative to the interferometer and, together with the interferometer, relative to the controlled surface. Using the main diffractive structure, the interferogram of the controlled surface is recorded, which is taken into account when finishing the surface.
EFFECT: creation of an accurate and productive method of control.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к интерференционным способам измерения формы оптических поверхностей и предназначено для контроля формы выпуклых асферических поверхностей, например, внеосевых телескопов в процессе их формообразования. The invention relates to interference methods for measuring the shape of optical surfaces and is intended to control the shape of convex aspherical surfaces, for example, off-axis telescopes in the process of their shaping.

Для точного формообразования оптических поверхностей, особенно выпуклых асферических, необходима достоверная информация об отклонениях формы поверхности от заданной.For precise shaping of optical surfaces, especially convex aspherical ones, reliable information about deviations of the surface shape from the specified one is necessary.

Известны многочисленные способы контроля осевых выпуклых асферических элементов, например, со вспомогательной сферой большего диаметра, чем контролируемая поверхность, которая называется схемой со сферой Хиндла, а также многочисленные модификации данной схемы (В.А. Зверев, К.Ю. Соболев, Г.И. Цуканова. Контроль формы выпуклых несферических поверхностей вращения, "Оптический журнал", 1996, №12, стр. 12-19). В классической схеме Хиндла световой пучок, выходящий из одного фокуса гиперболы, падает на контролируемую поверхность, от нее отражается расходящийся пучок с центром во втором фокусе, падает на вспомогательное сферическое зеркало, точка начала радиуса которого совмещена со вторым фокусом, по нормали к сфере, отражается обратно и возвращается в первый фокус.Numerous methods are known for monitoring axial convex aspherical elements, for example, with an auxiliary sphere of larger diameter than the controlled surface, which is called a scheme with a Hindle sphere, as well as numerous modifications of this scheme (V.A. Zverev, K.Yu. Sobolev, G.I. Tsukanova, Control of the shape of convex non-spherical surfaces of revolution, "Optical Journal", 1996, No. 12, pp. 12-19). In the classical Hindle scheme, a light beam emerging from one focus of a hyperbola falls on a controlled surface, a diverging beam centered at the second focus is reflected from it, falls on an auxiliary spherical mirror, the point of the beginning of the radius of which is aligned with the second focus, normal to the sphere, and is reflected back and returns to the first focus.

Теоретически данным способом можно контролировать и внеосевую поверхность, но данный контроль будет весьма сложным в реализации при юстировке данной схемы контроля, практически нереализуемой.Theoretically, this method can also control an off-axis surface, but this control will be very difficult to implement when adjusting this control scheme, practically impossible.

Также известен способ контроля осевого выпуклого зеркала на проход через материал зеркала со стороны тыльной поверхности и отражением с внутренней части от выпуклой поверхности при проходе через материал зеркала (Т. Stewart McKechnie, "Interferometric test method for testing convex aspheric mirror surfaces," Proc. SPIE 7739, P. 77390Y-4 и патент "Метод контроля формы поверхности для крупногабаритных выпуклых оптических поверхностей" US 8,576,408 В2, опубл. 5.11.2013 г.). Для компенсации аберраций, возникающих при проходе через материал зеркала используется либо линзовый корректор, либо корректор волнового фронта на базе дифракционного оптического элемента (ДОЭ). Использование данного способа для контроля внеосевого зеркала также проблематично из-за сложной юстировки схемы контроля, учета неоднородности материала зеркала, которое не рассчитано, как правило, на работу в проходящем свете и т.д.There is also a known method for monitoring an axial convex mirror for passage through the mirror material from the rear surface and reflection from the inside from the convex surface when passing through the mirror material (T. Stewart McKechnie, “Interferometric test method for testing convex aspheric mirror surfaces,” Proc. SPIE 7739, P. 77390Y-4 and the patent “Method for controlling surface shape for large-sized convex optical surfaces” US 8,576,408 B2, published November 5, 2013). To compensate for aberrations that occur when passing through the mirror material, either a lens corrector or a wavefront corrector based on a diffractive optical element (DOE) is used. The use of this method for testing an off-axis mirror is also problematic due to the complex adjustment of the control circuit, taking into account the inhomogeneity of the material of the mirror, which, as a rule, is not designed to work in transmitted light, etc.

Используется также схема контроля опять же для осевых выпуклых асферических деталей со вспомогательной линзой по схеме Физо (Устройство для контроля выпуклых асферических оптических поверхностей высокоточных крупногабаритных зеркал, патент на полезную модель RU №169716, Опубл. 29.03.2017). В данном случае для контроля внеосевой поверхности требуется либо изготовление вспомогательной линзы гораздо большего размера и контролировать требуемую поверхность внеосевой частью поверхности данной линзы, либо изготавливать вогнутую внеосевую поверхность линзы обратную требуемой выпуклой внеосевой поверхности, что также сложно выполнить.A control scheme is also used, again for axial convex aspherical parts with an auxiliary lens according to the Fizeau scheme (Device for monitoring convex aspherical optical surfaces of high-precision large-sized mirrors, utility model patent RU No. 169716, Publ. 03/29/2017). In this case, to control the off-axis surface, it is necessary either to manufacture an auxiliary lens of a much larger size and control the required surface with the off-axis part of the surface of this lens, or to make a concave off-axis surface of the lens inverse to the required convex off-axis surface, which is also difficult to accomplish.

Известен способ контроля внеосевой части полной осевой поверхности детали с использованием дополнительных оптических элементов, линз, которые реализуют фактически схему Физо (Proc. of SPIE Vol.7018, рр:701818-1 - 701818-12). В данном случае световой пучок проходит через оптическую систему, которая на выходе имеет вогнутую асферическую поверхность, совпадающую с выпуклой асферической поверхностью контролируемой детали, интерферометр Физо использует отражение от контрольной поверхности, которая находится всего в нескольких мм от измеряемой поверхности, световой пучок падает по нормали к выпуклой асферической поверхности и возвращается обратно. Первая линза является осветительной и не влияет на результаты измерений.There is a known method for monitoring the off-axis part of the full axial surface of a part using additional optical elements, lenses, which actually implement the Fizeau scheme (Proc. of SPIE Vol.7018, pp: 701818-1 - 701818-12). In this case, the light beam passes through an optical system, which at the output has a concave aspherical surface coinciding with the convex aspherical surface of the tested part, the Fizeau interferometer uses reflection from the control surface, which is located only a few mm from the measured surface, the light beam falls normal to convex aspherical surface and returns back. The first lens is illuminating and does not affect the measurement results.

В данном способе также требуется очень точная юстировка взаимного положения линз и двух линз относительно контролируемой части поверхности, что снижает точность контроля формы поверхности, кроме того, требуется изготовление двух вспомогательных линз довольно сложной конфигурации.This method also requires very precise adjustment of the relative position of the lenses and two lenses relative to the controlled part of the surface, which reduces the accuracy of control of the surface shape; in addition, it requires the manufacture of two auxiliary lenses of a rather complex configuration.

Известен способ контроля выпуклых асферических поверхностей осевых деталей с использованием осевых синтезированных голограммных оптических элементов (СГОЭ), или дифракционных оптических элементов (ДОЭ) (Оптический журнал, том 74, №6, 2007, стр. 44, рис. 1а). В данном случае для контроля выпуклой асферической поверхности используется ДОЭ, у которого в качестве подложки используется плоскопараллельная пластина (рис. 1а). При освещении ДОЭ точечным источником света на выходе его формируется сходящийся пучок лучей, каждый луч которого распространяется вдоль соответствующего ему расчетного положения нормали к выпуклой асферической поверхности. После отражения от поверхности лучи в автоколлимационном ходе формируют изображение, совпадающее с источником света. Расстояние между ДОЭ и вершиной контролируемой выпуклой поверхности выбирается на стадии расчета ДОЭ минимально возможным, чтобы свести к минимуму разницу световых диаметров выпуклой асферической поверхности и ДОЭ. Но в этом случае метод используется для контроля только исключительно осевых выпуклых асферических поверхностей.There is a known method for monitoring convex aspherical surfaces of axial parts using axial synthesized hologram optical elements (SGOE), or diffractive optical elements (DOE) (Optical Journal, Vol. 74, No. 6, 2007, p. 44, Fig. 1a). In this case, to control a convex aspherical surface, a DOE is used, in which a plane-parallel plate is used as a substrate (Fig. 1a). When a DOE is illuminated by a point light source, a converging beam of rays is formed at its output, each ray of which propagates along the corresponding calculated position of the normal to the convex aspherical surface. After reflection from the surface, the rays in the autocollimation path form an image that matches the light source. The distance between the DOE and the top of the controlled convex surface is selected at the stage of calculating the DOE as minimal as possible in order to minimize the difference in the light diameters of the convex aspherical surface and the DOE. But in this case, the method is used to control only exclusively axial convex aspherical surfaces.

Ближайшим к предлагаемому изобретению по технической сущности будет способ измерения формы и децентрировки асферической внеосевой поверхности оптической детали (RU 2758928 опубл. 03.11.2021) с помощью интерферометра и корректора волнового фронта в виде комбинированного дифракционного оптического элемента (ДОЭ). ДОЭ выполнен в виде круглой плоскопараллельной пластины с нанесенными на его поверхности дифракционными зональными структурами - основной пропускающей и двух дополнительных - центрирующей отражательной и фокусирующей отражательной, выполненных вокруг основной структуры в виде колец. ДОЭ устанавливают в фокусе эталонного объектива интерферометра и с помощью центрирующей структуры настраивают (юстируют) относительно интерферометра, а с помощью фокусирующей структуры настраивают ДОЭ с интерферометром относительно контролируемой асферической поверхности. Затем проводят стандартный интерферометрический контроль формы асферической поверхности, и в частности, ее децентрировки. Данная конструкция ДОЭ предназначена в основном для контроля осесимметричных и вогнутых поверхностей, а контроль внеосевых поверхностей затруднен или невозможен, он не выполнит поставленную задачу.The closest to the proposed invention in terms of technical essence will be a method for measuring the shape and decentering of the aspherical off-axis surface of an optical part (RU 2758928 published on November 3, 2021) using an interferometer and a wavefront corrector in the form of a combined diffractive optical element (DOE). The DOE is made in the form of a round plane-parallel plate with diffraction zonal structures deposited on its surface - the main transmitting one and two additional ones - centering reflective and focusing reflective, made around the main structure in the form of rings. The DOE is installed at the focus of the reference lens of the interferometer and, using a centering structure, is adjusted (adjusted) relative to the interferometer, and using the focusing structure, the DOE with the interferometer is adjusted relative to the controlled aspherical surface. Then standard interferometric control of the shape of the aspherical surface, and in particular, its decentration, is carried out. This DOE design is intended mainly for testing axisymmetric and concave surfaces, while testing off-axis surfaces is difficult or impossible and will not accomplish the task.

Задачей изобретения ставится создание более точного и производительного (ускоренного) способа контроля выпуклой внеосевой асферической поверхности зеркала телескопа с ДОЭ в качестве корректора волнового фронтаThe objective of the invention is to create a more accurate and productive (accelerated) method for monitoring the convex off-axis aspherical surface of a telescope mirror with a DOE as a wavefront corrector

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в способе измерения формы асферической внеосевой поверхности оптической детали с помощью интерферометра и корректора волнвого фронта в виде круглого комбинированного дифракционного оптического жлемента (ДОЭ), включающего основную структуру и дополнительные центрирующую и фокусирующую структуры, с операциями настройки ДОЭ относительно интерферометра и оптической детали, в отличие от известного для измерения выпуклых внеосевых поверхностей используют ДОЭ диаметром больше габарита детали, с четырьмя центрирующими отражающими элементами в виде отрезков кольца по окружности ДОЭ, расположенных диаметрально противоположно, и центрального круга вокруг оси ДОЭ, а также с четырьмя отражающими фокусирующими элементами, расположенными по окружности ДОЭ диаметрально противоположно между четырех центрирующих элементов, при этом ДОЭ устанавливают в зоне охвата внеосевой поверхности и после его настройки регистрируют интерферограмму контролируемой поверхности, которую учитывают при доводке поверхности.The technical result determined by the task is achieved by the fact that in the method of measuring the shape of an aspherical off-axis surface of an optical part using an interferometer and a wavefront corrector in the form of a round combined diffractive optical element (DOE), including the main structure and additional centering and focusing structures, with operations settings of the DOE relative to the interferometer and the optical part, in contrast to what is known for measuring convex off-axis surfaces, a DOE with a diameter larger than the overall dimensions of the part is used, with four centering reflective elements in the form of ring segments along the DOE circumference, located diametrically opposite, and a central circle around the DOE axis, as well as with four reflective focusing elements located along the circumference of the DOE, diametrically opposite between the four centering elements, while the DOE is installed in the coverage area of the off-axis surface and, after its adjustment, the interferogram of the controlled surface is recorded, which is taken into account when finishing the surface.

Технический результат обеспечивается, прежде всего, использованием в качестве корректора ДОЭ новой конструкции. Наличие разнесенных по окружности ДОЭ центрирующих элементов совместно с центральной круглой зоной позволяет быстро и точно отцентрировать ДОЭ относительно интерферометра, а с помощью четырех фокусирующих точек - отцентрировать контролируемую поверхность любой формы относительно ДОЭ. ДОЭ создает выходящий из него волновой фронт, падающий по нормали на поверхность контролируемой детали и соответствующий внеосевой форме этой внеосевой асферической поверхности, отражается от нее, снова проходит корректор волнового фронта и далее в интерферометре интерферирует с эталонным волновым фронтом, создавая волновой фронт отклонений формы поверхности от требуемой, который расшифровывается для проведения сеанса автоматизированного формообразования.The technical result is ensured, first of all, by the use of a new design of DOE as a corrector. The presence of centering elements spaced around the circumference of the DOE, together with the central round zone, allows you to quickly and accurately center the DOE relative to the interferometer, and with the help of four focusing points, center the controlled surface of any shape relative to the DOE. The DOE creates a wave front emerging from it, incident normally to the surface of the test part and corresponding to the off-axis shape of this off-axis aspherical surface, reflects from it, again passes through the wave front corrector and then in the interferometer interferes with the reference wave front, creating a wave front of deviations of the surface shape from required, which is deciphered for conducting an automated shaping session.

Изобретение поясняется чертежом, гдеThe invention is illustrated by the drawing, where

фиг. 1 - измерительная схема;fig. 1 - measuring circuit;

фиг. 2 - конструкция ДОЭ с основной и дополнительными структурами;fig. 2 - DOE design with main and additional structures;

фиг.3 - расположение фокусирующих точек в области поверхности детали;Fig.3 - location of focusing points in the area of the surface of the part;

фиг. 4 - интерферограмма поверхности, полученная с помощью ДОЭfig. 4 - surface interferogram obtained using EBSD

фиг. 5 - карта волнового фронта, соответствующая интерферограмме;fig. 5 - wavefront map corresponding to the interferogram;

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:The proposed method is carried out as follows:

В схеме фиг. 1 для контроля выпуклой асферической поверхности 1 используется в качестве корректора волнового фронта ДОЭ 2, который устанавливают между поверхностью 1 и интерферометром 3.In the diagram of Fig. 1 to control the convex aspherical surface 1 is used as a wavefront corrector of the DOE 2, which is installed between the surface 1 and the interferometer 3.

При освещении ДОЭ точечным источником света интерферометра 3 на выходе его формируется сходящийся пучок лучей, каждый луч которого распространяется вдоль соответствующего ему расчетного положения нормали к выпуклой асферической поверхности 1. Данное расчетное положение предварительно выставляется и замеряется в соответствие с расчетными данными (расстояние от ДОЭ до поверхности зеркала).When the DOE is illuminated by a point light source of the interferometer 3, a converging beam of rays is formed at its output, each ray of which propagates along the corresponding calculated position of the normal to the convex aspherical surface 1. This calculated position is preliminarily set and measured in accordance with the calculated data (distance from the DOE to the surface mirrors).

Используемый ДОЭ 2 состоит из оптической круглой плоскопараллельной подложки 4 (фиг. 2), на которой нанесены основная дифракционная пропускающая структура 5 и вне ее дополнительные структуры - отражающие центрирующие 6 в виде четырех отрезков кольца по окружности ДОЭ, расположенных диаметрально противоположно, и центральной круговой зоны 7 на оси ДОЭ, а также четыре фокусирующие элемента 8 по окружности ДОЭ, расположенных диаметрально противоположно между центрирующими структурами 6.The DOE 2 used consists of an optical round plane-parallel substrate 4 (Fig. 2), on which the main diffraction transmitting structure 5 and additional structures outside it are applied - reflective centering 6 in the form of four ring segments along the circumference of the DOE, located diametrically opposite, and a central circular zone 7 on the DOE axis, as well as four focusing elements 8 along the DOE circumference, located diametrically opposite between the centering structures 6.

Вначале настраивают и центрируют ДОЭ 2 в оправе относительно интерферометра 3 (фиг. 1) с помощью интерферограмм опорного волнового фронта от центрирующих структур 6 и 7 (фиг. 2), при минимальном количестве интерференционных полос, а относительно измеряемой поверхности 1 - с помощью четырех фокусирующих зон структуры 8 (фиг. 2), трансформируемых на поверхности детали в виде светящихся сфокусированных пятен в краевой области детали в заданных позициях (фиг. 3), что обеспечивает и гарантирует точность юстировки. Как правило, корректоры волнового фронта (что линзовые, что дифракционные) рассчитываются и изготавливаются для работы с конкретными асферическими поверхностями, при этом учитываются величина фокусного расстояния и крутизна асферики. Получают интерференционную картину, отраженную от контролируемой поверхности в автоколлимации. Расшифровывают данную картину и строят топографическую карту отклонений данной поверхности детали от требуемой для проведения сеанса формообразования.First, the DOE 2 in the frame is adjusted and centered relative to the interferometer 3 (Fig. 1) using interferograms of the reference wavefront from the centering structures 6 and 7 (Fig. 2), with a minimum number of interference fringes, and relative to the measured surface 1 - using four focusing zones of the structure 8 (Fig. 2), transformed on the surface of the part in the form of luminous focused spots in the edge region of the part in given positions (Fig. 3), which ensures and guarantees the accuracy of the adjustment. As a rule, wavefront correctors (either lens or diffraction) are designed and manufactured to work with specific aspherical surfaces, taking into account the focal length and the steepness of the asphericity. An interference pattern reflected from the controlled surface in autocollimation is obtained. This picture is deciphered and a topographic map of deviations of this surface of the part from that required for the shaping session is constructed.

В качестве примера рассмотрим контроль внеосевого зеркала диаметром 230 мм с вершинным радиусом 1200 мм, отступлением центра детали от оптической оси 184.8 мм с асферичностью 128.8 мкм. Контроль формы поверхности выполнялся в горизонтальной схеме (фиг. 1). ДОЭ расположен на подложке диаметром 240 мм (фиг. 2), что чуть больше диаметра зеркала. Основная структура 5 расположена в зоне от 24 до 117 мм. Отражающая центрирующая структура 6 расположена в четырех областях зоны от 110 до 117 мм и в центральной зоне 7 диаметром 23.8 мм. Фокусирующие элементы 8 для установки зеркала нанесены в зоне 113-119 мм. На фиг. 4 приведена интерферограмма на финишной стадии формообразования. На фиг. 5 приведена карта волнового фронта, отраженного от поверхности Здесь RMS - среднеквадратичное отклонение (с.к.о) волнового фронта от требуемого, P-V - полный размах отклонений, далее в таблице представлены величины регулярных ошибок астигматизма, триангулярной комы, комы 5-го порядка с соответствующими углами направлений, коэффициентов зональной ошибки, а также величины с. к.о. за вычетом данных регулярных ошибок.As an example, let us consider the control of an off-axis mirror with a diameter of 230 mm with a vertex radius of 1200 mm, a deviation of the center of the part from the optical axis of 184.8 mm with an asphericity of 128.8 μm. Control of the surface shape was carried out in a horizontal scheme (Fig. 1). The DOE is located on a substrate with a diameter of 240 mm (Fig. 2), which is slightly larger than the diameter of the mirror. The main structure 5 is located in the zone from 24 to 117 mm. The reflective centering structure 6 is located in four areas of the zone from 110 to 117 mm and in the central zone 7 with a diameter of 23.8 mm. Focusing elements 8 for installing the mirror are applied in the area of 113-119 mm. In fig. Figure 4 shows an interferogram at the final stage of shaping. In fig. Figure 5 shows a map of the wavefront reflected from the surface. Here RMS is the root mean square deviation (rms) of the wavefront from the required one, P-V is the full range of deviations, the table below shows the values of regular errors of astigmatism, triangular coma, 5th order coma with the corresponding direction angles, zonal error coefficients, as well as the magnitude of c. k.o. minus these regular errors.

В результате применения способа контроля внеосевой асферической поверхности оптической детали с ДОЭ появилась возможность достоверного контроля, привязанного точно к координатам поверхности, сократилось время обработки результатов контроля формы поверхности, а в ряде случаев формообразование внеосевых высокоасферичных поверхностей без данной разработки с использованием ДОЭ с математическим преобразованием вообще не представлялось возможным. В результате мы получаем форму поверхности, пригодную для расчетов сеансов автоматизированного формообразования малым инструментом.As a result of the application of a method for monitoring the off-axis aspherical surface of an optical part with a DOE, the possibility of reliable control tied precisely to the coordinates of the surface has become possible, the processing time of the results of surface shape control has been reduced, and in some cases the formation of off-axis highly aspherical surfaces without this development using DOE with mathematical transformation is not possible at all seemed possible. As a result, we obtain a surface shape suitable for calculations of automated shaping sessions using a small tool.

Предложенный способ промышленно применим, т.к. в нем используются стандартные оптические компоненты. Комбинированные ДОЭ стабильно изготавливают в Институте автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск. По сравнению с прототипом способ выгодно отличается большей производительностью, ускоренным и более точным измерением формы внеосевых асферических поверхностей, т.е. он решает техническую задачу измерения формы внеосевой выпуклой асферической поверхности оптической детали.The proposed method is industrially applicable, because it uses standard optical components. Combined DOEs are consistently produced at the Institute of Automation and Electrometry SB RAS, Novosibirsk. Compared to the prototype, the method has the advantage of higher productivity, faster and more accurate measurement of the shape of off-axis aspherical surfaces, i.e. it solves the technical problem of measuring the shape of the off-axis convex aspherical surface of an optical part.

Claims (1)

Способ измерения формы внеосевой асферической поверхности оптической детали с помощью интерферометра и корректора волнового фронта в виде круглого комбинированного дифракционного оптического элемента (ДОЭ), включающего основную структуру и дополнительные центрирующую и фокусирующую структуры, с операциями настройки ДОЭ относительно интерферометра и оптической детали, отличающийся тем, что для измерения выпуклых внеосевых поверхностей используют ДОЭ диаметром больше габарита детали, с четырьмя центрирующими отражающими элементами в виде отрезков кольца по окружности ДОЭ, расположенных диаметрально противоположно, и центрального круга вокруг оси ДОЭ, а также с четырьмя отражающими фокусирующими элементами, расположенными по окружности ДОЭ диаметрально противоположно между четырех центрирующих элементов, при этом ДОЭ устанавливают в зоне охвата внеосевой поверхности и после его настройки регистрируют интерферограмму контролируемой поверхности, которую учитывают при доводке поверхности.A method for measuring the shape of an off-axis aspherical surface of an optical part using an interferometer and a wavefront corrector in the form of a round combined diffraction optical element (DOE), including a main structure and additional centering and focusing structures, with the operations of adjusting the DOE relative to the interferometer and the optical part, characterized in that to measure convex off-axis surfaces, a DOE is used with a diameter larger than the dimension of the part, with four centering reflective elements in the form of ring segments along the DOE circumference, located diametrically opposite, and a central circle around the DOE axis, as well as with four reflective focusing elements located diametrically opposite along the DOE circumference between four centering elements, while the DOE is installed in the coverage area of the off-axis surface and, after its adjustment, the interferogram of the controlled surface is recorded, which is taken into account when finishing the surface.
RU2023108360A 2023-04-03 Method for measuring the shape of off-axis asspherical optical part RU2803879C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2803879C1 true RU2803879C1 (en) 2023-09-21

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000097664A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Nikon Corp Shearing interferometer
RU2186336C1 (en) * 2001-01-30 2002-07-27 Институт автоматики и электрометрии СО РАН Interferometer to measure form of surface of optical articles
JP2002257524A (en) * 2001-03-06 2002-09-11 Canon Inc Interferometer and interference measuring method
WO2003001143A2 (en) * 2001-06-20 2003-01-03 Zygo Corporation Apparatus and method for measuring aspherical optical surfaces and wavefronts
JP2009244227A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Fujinon Corp Light wave interference measuring method
JP2011215018A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Fujifilm Corp Aspheric surface measuring apparatus
RU2706388C1 (en) * 2019-02-12 2019-11-18 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Method of controlling the shape of convex optical spherical and aspherical surfaces and device for its implementation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000097664A (en) * 1998-09-21 2000-04-07 Nikon Corp Shearing interferometer
RU2186336C1 (en) * 2001-01-30 2002-07-27 Институт автоматики и электрометрии СО РАН Interferometer to measure form of surface of optical articles
JP2002257524A (en) * 2001-03-06 2002-09-11 Canon Inc Interferometer and interference measuring method
WO2003001143A2 (en) * 2001-06-20 2003-01-03 Zygo Corporation Apparatus and method for measuring aspherical optical surfaces and wavefronts
JP2009244227A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Fujinon Corp Light wave interference measuring method
JP2011215018A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Fujifilm Corp Aspheric surface measuring apparatus
RU2706388C1 (en) * 2019-02-12 2019-11-18 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Method of controlling the shape of convex optical spherical and aspherical surfaces and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4302512B2 (en) Interferometric scanning for aspheric surfaces and wavefronts
US9115977B2 (en) Near-null compensator and figure metrology apparatus for measuring aspheric surfaces by subaperture stitching and measuring method thereof
US20190271532A1 (en) Method for measuring a spherical-astigmatic optical surface
CN106646867B (en) A kind of confocal alignment device of deep ultraviolet optical system and method
Burge Advanced techniques for measuring primary mirrors for astronomical telescopes
CN111929037A (en) Optical wedge compensator calibration system and calibration method thereof
US11892283B2 (en) Measuring apparatus for interferometrically determining a surface shape
CN112902875B (en) Aspheric reflector curvature radius detection device and method
Burge et al. Null test optics for the MMT and Magellan 6.5-mf/1.25 primary mirrors
Han et al. Application of Ritchey-Common test in large flat measurements
Abdulkadyrov et al. Interference testing methods of large astronomical mirrors base on lenses and CGH wavefront correctors
RU2803879C1 (en) Method for measuring the shape of off-axis asspherical optical part
CN112923871B (en) Free-form surface reflector curvature radius detection device and method
WO2009006914A1 (en) Method of measuring a deviation of an actual shape from a target shape of an optical surface
CN109612405A (en) Large-caliber convex axicon lens surface testing system and detection method
Schillke Critical aspects of testing aspheres in interferometric setups
Sure et al. Microscope objective production: on the way from the micrometer scale to the nanometer scale
Nasyrov et al. Manufacturing and certification of a diffraction corrector for controlling the surface shape of the six-meter main mirror of the Big Azimuthal Telescope of the Russian Academy of Sciences
RU2758928C1 (en) Method for measuring the decentering of the optical axis of an aspherical surface
JPH05223690A (en) Measuring device for lens transmissivity
Lopez-Ramirez et al. New simple geometrical test for aspheric lenses and mirrors
RU2773806C1 (en) Method for measuring distortion in interferogram of optical aspherical surface
JP3164444B2 (en) Interference measurement method
Nasyrov et al. Interferometric method for controlling the assembly quality of an optical system with an eccentrically arranged aspheric lense
Abdulkadyrov et al. Methods of testing of optical parameters of large-sized mirrors off-axial surfaces at the stage of figuring and certification