SU848999A1 - Интерферометр дл контрол изменени АбЕРРАций лиНз и зЕРКАл пРи зАКРЕплЕНиииХ B ОпРАВы - Google Patents

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для выявления и точного измерения изменений волновых аберраций крупногабаритных линз при закреплении их в оправах, а также для исследования изменения формы вогнутых и плоских зеркал под воздействием механических, тепловых и других нагрузок.

Известен интерферометр с рассеивающей пластиной, который может быть использован для контроля изменения аберраций линз и зеркал при закреплении их в оправы [1}.

Недостатком этого интерферометра является то, что с его помощью можно исследовать деформации только вогнутых сферических зеркал сравнительно высокого качества.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является интерферометр для контроля изменения аберраций линз и зеркал при закреплении их в оправы, содержащий последовательно расположенные лазерный источник света, телескопическую систему, микрообъектив, светоделитель, направляющий световой поток в две ветви - рабочую и опорную, и плоское зеркало, входящее в рабочую ветвь, регистрирующее устройство.

Интерферометр содержит также интерференционный блок, в который, кроме вышеупомянутых светоделителя и плоского зеркала, входят дополни тельные плоские зеркало и светодели тель, а также отрицательная линза. Отрицательная линза, входящая в состав опорной ветви, выполнена с возможностью фокусирующего перемещения, а плоское зеркало, входящее в рабочую ветвь, является сканирующим. В качестве регистрирующего устройст15 ва (для регистрации интерференционной картины) используется глаз наблюдателя, фотоаппарат, киноаппарат или видикон [2] .

Недостатком известного интерферометра является то, что этот интерферометр пригоден только для контроля вогнутых сферических поверхностей, причем, точность контроля тем меньше, чем больше проверяемая поверхность отступает от идеальной сферы.

Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение диапазона типов проверяемых линз и зеркал.

Поставленная цель достигается тем, что плоское зеркало рабочей ветви выполнено ножевидным, а в качестве регистрирующего устройства использована голограмма.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема предлагаемого интерферометра.

Интерферометр содержит последова’тельно расположенные лазерный источник 1 света, телескопическую систему 2, микрообъектив 3 и первый светоделитель 4, направляющий световой поток в два пучка - рабочий и опорный плоское ножевидное зеркало 5, входящее в рабочую ветвь, отрицательную линзу 6, сканирующее зеркало 7, второй светоделитель 8, вспомогательное зеркало 9, объективы 10 и 11, зеркало 12, полупрозрачную пластину 13, регистрирующее устройство - голограмму 14.

Интерферометр работает следующим образом.

I

Вышедший из лазерного источника 1 света узкий пучок с помощью телескопической системы 2 расширяется до необходимого размера, проходит микрообъектив 3 и направляется на первый светоделитель 4, светоделительной гранью которого делится на два пучка - рабочий и опорный. Рабочий пучок после отражения от плоского ножевидного зеркала 5 и светоделительной пластины 8 направляется на контролируемую линзу 15, проходит ее и отражается отвспомогательного зеркала 9. Интерферометр настраивается так, что фокус микрообъектива 3 совмещается с ’фокальной плоскостью контролируемой линзы 15.

В этом случае лучи, выходящие из линзы 15, наиболее приближаются к параллельному ходу и после отражения от вспомогательного зеркала 9 возвращаются в обратном направлении. На обратном пути они, минуя плоское ножевидное зеркало 5, последовательно попадают на объектив 10« зеркало 12, полупрозрачную пластину 13, голограмму 14. Чтобы обеспечить разделение хода рабочего пучка в прямом и обратном направлении и свести к минимуму угол наклона главного луча к оси контролируемой линзы 15, плоское зеркало 5 выполнено ножевидным, причем острая кромка на его отражающей поверхности совмещена с фокальной плоскостью микрообъектива 3.

Опорный пучок после отражения от светоделительной грани первого светоделителя 4 попадает на линзу б с отрицательным фокусным расстоянием, затем на сканирующее зеркало 7, проходит светоделительную пластину 8, контролируемую линзу 15 и собирается на вспомогательном зеркале 9,. Фокусирование опорного пучка на поверхность этого зеркала 9 осуществляет ся осевым перемещением линзы 6. Отражающая поверхность вспомогательного зеркала 9 установлена перпендикулярно оси опорного пучка. После отражения от нее опорный пучок возвращается в обратном направлении, проходит первый светоделитель 4, объектив 11, полупрозрачную пластину 13 и попадает на голограмму 14, где пересекается и интерферирует с рабочим пучком. Плоскость голограммы 14 оптически сопряжена со зрачком контролируемой линзы 15. Объективы 10 и ill устанавливаются в положение, при котором они обеспечивают выход из них параллельных пучков.

До закрепления контролируемой линзы 15 в опоре производится запись голограммы 14. в плоскости голограммы 14 регистрируется волновой фронт, дважды прошедший через контролируемую линзу 15. После экспозиции, химической обработки и сушки голограмма 14 устанавливается на прежнее место, а контролируемая линза 15 закрепляется в оправе. Изменения формы обеих поверхности и натяжений в стекле, возникшие при закреплении контролируемой линзы 15 в оправе, вызывают изменение формы волнового фронта и, следовательно, искривление наблюдаегалх в плоскости голограммы интерференционных полос.

Чувствительность и погрешность интерферометра практически мало зависит от величины аберраций линзы и от формы ее поверхностей. В связи с этим интерферометр пригоден для контроля линз с плоскими, сферическими и асферическими поверхностями. На нем можно также проверять деформации вогнутых сферических и асферических (с небольшим отступлением от сферы) поверхностей. Методика проверки аналогична описанной за исключением того, что в этом случае не требуется применения вспомогательного зеркала. Автоколлимационный ход лучей обеспечивается при расположении фокуса объектива 3 вблизи центра кривизны контролируемой детали.

Изобретение позволяет значительно сократить время сборки крупногабаритных оптических систем и улучшить качество изображения.

С помощью предлагаемого интерферометра деформации линз можно обнаружить и устранить на первой стадии сборки.

Кроме того, при испытании зеркал на термические и другие виды деформаций от поверхностей зеркал не требуется высокого качества.

Claims (2)

1.Патент США 3799673, кл. G 01 В 9/02, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР 529362, кл. G 01 В 9/02, 1976

д (прототип).