Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Малакара Д. -> "Оптический производстенный контроль" -> 131

Оптический производстенный контроль - Малакара Д.

Малакара Д. Оптический производстенный контроль — М.: Машиностроение, 1985. — 400 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskiyproizvod1985.djvu
Предыдущая << 1 .. 125 126 127 128 129 130 < 131 > 132 133 134 135 136 137 .. 155 >> Следующая


Таким образом, имеются два способа контроля поверхностей или линз: описанным ранее методом контроля и коррекции поверхности, которая используется в качестве эталонной, и методом, при котором не требуется сравнения с эталоном. При первом подходе трудность заключается в том, что эталонная поверхность должна быть изготовлена с необходимой для данных измерений точностью. Если это выполнено, то при всех последующих измерениях требуется построение только двух волновых фронтов, соответствующих контролируемой и эталонной поверхностям, и их последующее вычитание. Очевидно, что при необходимости измерения многих поверхностей с одинаковой числовой апертурой, волновой фронт

Рис. 13.6. Интерференционная калибровка волновых фронтов. Контурные линии соответствуют

Л/20 [2] эталонной поверхности может быть получен один раз и затем внесен в память ЭВМ для сравнения с ним каждой из контролируемых деталей. Погрешность интерферометра в этом случае будет определяться волновым фронтом эталонной поверхности. При втором подходе погрешности интерферометра определяются без использования высококачественной эталонной поверхности, однако' здесь требуется наличие трех волновых фронтов. На рис. 13.6 показаны составляющие волновые фронты W1, W2 и W3 и построенный по ним результирующий фронт W^s0- Для реализации этого метода требуется специальный держатель, обеспечивающий поворот поверхности точно на 180° вокруг ее оси.

13.3.6. Измерение радиуса

По классическому методу измерения радиуса автоколлиматор фокусируют вначале в центре кривизны поверхности, а затем на ее вершине и измеряют величину перемещения прибора или поверхности [21] (см. гл. 15). Измеряя волновые фронты в этих точках и определяя перемещение поверхности между ними с помощью интерферометра (см. п. 13.5), можно оценить радиус с погрешностью до нескольких десятичных долей процента. Если в каждой точке известен волновой фронт и подсчитана ошибка осевого радиуса, то при известной числовой апертуре в каждой точке можно вычислить соответствующую поправку сагиттальной высоты. Это позволяет компенсировать ошибку, вызванную неточностью совмещения с вершиной и радиусом кривизны. Действительное значение радиуса г определяется после корректировки измеренного на интерферометре значения радиуса

' = ^3M+B2-S1, (13.36)

где oi = ?і/(JVAj)2, к;—погрешность фокуса, определенная по измерению волнового фронта, NAi — числован апертура коллиматора или поверхности.

Необходимо определять также параметры внешней среды, так как они влияют на длину волны лазера.

Особо важным следствием интерферометрпческнх измерений поверхностей и радиусов является возможность изготовления H контроля деталей произвольной кривизны. Оптический цех, таким образом, не ограничен изготовлением поверхностей, соответствующих набору пробных стекол. Кроме того, что поверхности, контролируемые с помощью пробных стекол, часто портятся при контакте, применение пробных стекол требует, чтобы радиус поверхности почти совпадал с радиусом пробного стекла. Подобные жесткие допуски па радиус часто ограничивают возможность получения высококачественной поверхности, и даже если они выполнены, интерференционную картину трудно получить с точностью выше, чем л/5, так как она включает погрешность пробного стекла, которые редко бывают лучше этого значения.

338' 13.3.7. Контроль линз

Помещая линзу в одном из плеч интерферометра, можно оценить ее характеристики для различных сопряжений. Получаемая при этом интерференционная картина представляет собой разность оптического хода в зрачке линзы с ошибками из-за дополнительных компонентов. Подобные ошибки могут быть устранены вычитанием волнового фронта, соответствующего эталону. При этом предполагается, что эталонная поверхность не вносит собственных погрешностей. Если же она не достаточно качественна, указанные измерения можно объединить с ранее описанной процедурой, позволяющей оценить поправки для эталонной поверхности в каждом ее положении. В частном случае изображающей системы с увеличением Iх поправки могут не вноситься, если эталонная поверхность между двумя положениями поворачивается на 180°.

После того как форма скорректированного волнового фронта определена, можно провести аппроксимацию поверхности методом наименьших квадратов, представляя волновой фронт с помощью уравнения (13.32) и идентификацией аберрационного полинома и имеющихся аберраций. В дифракционно-ограниченных компонентах результат, полученный для волнового фронта, можно также использовать в программе расчета линзы для повторной оптимизации воздушных промежутков или для определения асферических коэффициентов, применяемых при коррекции окончательной формы поверхности линзы.

Волновой фронт в зрачке линзы служит хорошим критерием ее качества, однако в некоторых случаях необходимо дополнительно знать функцию рассеяния точки (ФРТ) и оптическую передаточную функцию (ОПФ). ФРТ 1(х', у') получают Фурье-преобразованием функции зрачка w(x, у)

j(x', у') = А(х', у')А*{х', у'), (13.37)

А(х', y') = 9~\w{x, y)\=\w(x, у) е--^1-1"*+"'1'" dxdy, (13.38)
Предыдущая << 1 .. 125 126 127 128 129 130 < 131 > 132 133 134 135 136 137 .. 155 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed