SU1693371A1

SU1693371A1 - Интерференционный способ определени толщины прозрачных плоскопараллельных объектов

Info

Publication number: SU1693371A1
Application number: SU894718531A
Authority: SU
Inventors: Василий Аркадьевич Москалев; Людмила Анриевна Смирнова
Original assignee: Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-11-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к интерференционным способам определени толщины прозрачных плоскопараллельных объектов. Цель изобретени - упрощение определени толщины. Дл этого обе интерференционные картины полос равного наклона получают одновременно в одной плоскости, измен ют геометрическую длину пути луча в воздухе до полного положени всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, измер ют изменени геометрической длины пути луча, по которой суд т о толщине исследуемого плоскопараллельного объекта. 1 ил.

Description

сл

с

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к интерференционным способам определени толщины прозрачных плоскопараллельных объектов.

Цель изобретени - упрощение определени толщины посредством исключени операций, св занных с поворотом пластины и с предварительным измерением ее толщины и показателей преломлени .

На чертеже приведена оптическа схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство содержит источник света, создающий монохроматический пучок 1 лу- чей, полупрозрачное зеркало 2, дел щее луч i на два луча 3 и 4, непрозрачный экран 5, зеркала 6 и 7, плоскость 8 наблюдени двух интерференционных картин и устройство 9 дл перемещени зеркала 7.

Сущность способа заключаетс в том, что положение интерференционных полос

равного наклона в зависимости от угла а определ етс зависимостью

n cos r 2t Yn -sin2«, (1)

где а - угол падени лучей на первую поверхность пластинки;

t - толщина пластинки;

г-угол преломлени , в соответственно, и отражени от второй поверхности пластинки .

Разность хода в случае помещени пластинки в интерферометр

n cos r-2 (t-A)cosa. (2)

где А- разность хода в воздухе (в ветви без образца).

В случае перекрыти половины зеркала за образцом в поле зрени видны две интерференционные картины. Из уравнени (2)

о о

GJ СО VI

следует, что наложение всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах происходит при равенстве t и А .

Таким образом, перемещение зеркала интерферометра в воздушной ветви на величину А t до полного наложени всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах позвол ет непосредственно определить толщину t исследуемого образца.

Способ осуществл ют следующим образом .

Монохроматический пучок света полупрозрачным зеркалом 2 раздел етс на два луча 3 и 4, при этом лу. 3, дойд до зеркала 7, возвращаетс и, отразившись от полупрозрачного зеркала 2, сводитс с лучом 4а. Луч 4 проходит через исследуемый образец 5 и делитс непрозрачным экраном 5 на два луча 4а и 46, при этом луч 4а отражаетс от зеркала 6, проходит вторично через исследуемый обьект, через полупрозрачное.зер- кало 2 и сводитс с лучом 3, формиру интерференционную картину в проход щем свете в плоскости 8. Луч 46 отражаетс от двух поверхностей образца, проходит через зеркало 2 и формирует интерференционную картину в отраженном свете в плоскости 9. С помощью устройства 9 зеркало 7 перемещаетс вдоль , оптической оси, мен геометрическую длину пути луча и воздуха. Поскольку при этом мен етс разность хода между лучами 3 и 4, то в плоскости 8 наблюдаетс бегуща интерференционна картина на фоне неподвижной интерференционной картины (в отраженном свете). Зеркало 7 перемещают до полного совпаде

ни всех интерференционных полос в обеих интерференционных картинах. Измер ют величину перемещени зеркала 7, котора равна толщине исследуемой пластины.

Точность определени толщины плоскопараллельных пластин зависит от способа регистрации величины перемещени зеркала интерферометра. Использование, например , бесконтактного оптического микрометра и микроскопа дает точность измерени толщины t до нескольких микрон, при интерференционном способе регистрации перемещени зеркала, с точностью до 0,01 полосы, погрешность в определении толщины пластины соответствует дес тым дол м микрометра,

Фор-мула изобретени Интерференционный способ определени толщины прозрачных плоскопараллельных объектов, заключающийс в том, что пучок монохроматического излучени раздел ют на объектный и опорный пучки, регистрируют две интерференционные картины , одна из которых образована опорным и объектным пучками, прошедшими через объект, а друга - объектным пучком, отраженным от обеих поверхностей объекта, и определ ют толщину объекта по параметрам интерференционных картин, отличающийс тем, что, с целью упрощени определени толщины обе интерференционные картины совмещают в одной плоскости , измен ют длину опорного пучка излучени и регистрируют момент полного наложени интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, а в качестве параметра принимают изменение длины опорного пучка излучени .

Claims

Формула изобретения Интерференционный способ определения толщины прозрачных плоскопараллель-. ных объектов, заключающийся в том, что пучок монохроматического излучения разделяют на объектный и опорный п-учки, регистрируют две ййтерференционные картины, одна из которых образована опорным и объектным пучками, прошедшими через объект, а другая - объектным пучком, отраженным от обеих поверхностей .объекта, и определяют толщину объекта по параметрам интерференционных картин, отличающийся тем, что, с целью упрощения определения толщины обе интерференционные картины совмещают в одной плоскости, изменяют длину опорного пучка излучения и регистрируют момент полного наложения интерференционных полос в обеих интерференционных картинах, а в качестве параметра принимают изменение длины опорного пучка излучения.