Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Малакара Д. -> "Оптический производстенный контроль" -> 132

Оптический производстенный контроль - Малакара Д.

Малакара Д. Оптический производстенный контроль — М.: Машиностроение, 1985. — 400 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskiyproizvod1985.djvu
Предыдущая << 1 .. 126 127 128 129 130 131 < 132 > 133 134 135 136 137 138 .. 155 >> Следующая


"f

где х' и у' — координаты пространства изображения.

Обратное преобразование ФРТ дает комплексную ОПФ:

0(f„fy)=3F-*{I(x',ij')\ (13.39)

,Модуль ОПФ представляет собой функцию передачи модуляции (ФГШ), характеризующую контраст изображения объекта с пространственной частотой fx или fy. На рис. 13.7 приведены пример волнового фронта в зрачке линзы 0,1х, функция рассеяния изображения точки и ФПМ изображения. Пространственная частота является радиальным параметром, a fx и fv соответственно ее горизонтальной її вертикальной составляющими. Нулевая частота совпадает с центром; присутствуют также пространственные частоты и по другим направлениям. Фаза ОПФ, показанная на рисунке, определяет фазу сдвига высоких пространственных частот относи- ю

в)

г)

Рис. 13.7. Оптические преобразования из волнового фронта (а) с получением функции рассеяния точки (б), функции передачи модуляции (в) и фазы оптической передаточной функции (г) [2]

тельно нулевой частоты. Результаты, приведенные в качестве примера, были получены из данных о волновом фронте в виде квадратной матрицы 32-го порядка [2]. Фурье-преобразование осуществлялось мини-ЭВМ по алгоритму экспресс-преобразования Фурье. Матрица 32-го порядка функции рассеяния точки (ФРТ) 1(х', у'), помещенная в матрицу нулей 64-го порядка, позволяет путем преобразования получить комплексную ОПФ, по значениям которой вычислялись ее модуль (ФПМ) и фаза. Использование матрицы нулей необходимо для предотвращения нарушения теоремы Ko-тельникова.

13.4. СКАНИРУЮЩИЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ БОКОВОГО СДВИГА

В производственных измерениях предпочтение часто отдастся; сдвиговым интерферометрам благодаря простоте их конструкции. В то же время интерпретация полученных с их помощью интерферограмм сложна и требует математической обработки двух ортогональных интерферограмм сдвига для восстановления волнового фронта типа Тваймана — Грипа (см. гл. 4). В большинстве случаев эта обработка сводится к решению четырех дифференциальных уравнений в каждой точке интересующей нас апертуры [16]. Преимущество интерферометра сдвига, несмотря на трудности обработки результатов, заключается в возможности изменения чувствительности регулированием сдвига. Особенно важно это в случа-ях контроля систем с большими погрешностями. Интерферометр бокового сдвига со скрещенными двухчастотными решетками удобен при редуцировании волнового фронта в реальном масштабе времени, так как здесь имеются одновременно две ортогональные интерферограммы сдвига [22]. Сканирование полос можно осуществить диагональным перемещением решетки с одновременным получением обеих интерферограмм. Одновременность особенно важна для минимизации эффектов смещения и нестабильности при сканировании.

Точность определения волнового фронта в интерферометре сдвига уменьшается при малых сдвигах, однако в этом случае для

340' анализа даже высокоаберрированных волновых фронтов могут быть применены простые приближенные соотношения [24]. Для небольших значений сдвига и плотной пространственной выборки ортогонально сдвинутых интерферограмм средняя квадратическая погрешность волнового фронта [24]

1/3), (13.40)

где S — сдвиг в ортогональных направлениях; d — соответствующая разрешающая споособность детектора; а. — погрешность измерения интерферограммы. Есл и ее измерение проводится методом синхронного детектирования, то из уравнений (13.22) и (13.40) получим

^xdKsS V Ш). (13.41)

Совпадающий с этим выражением при N = 4 результат был получен подсчетом фотонов при делении периода несущей частоты на четыре равных интервала. Этот случай достаточноо прост для реализации на практике и предлагается для систем коррекции волновых фронтов в реальном масштабе времени [24].

13 5 ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАССТОЯНИЙ

До появления лазеров интерференционные методы линейных измерений путем счета интерференционных полос не практиковались из-за низкой когерентности источников. Современные лазеры обладают длиной когерентности более 1 км и нестабильностью частоты менее 10~8. Эти характеристики позволяют осуществлять линейные измерения многометровых расстояний с погрешностью до нескольких микрометров. Известны два основных метода таких измерений — замещения по постоянному и переменному тока.м.

Рассмотрим первый метод, представленный на рис. 13.8. При скомпенсированной интерференционной картине детектор выдает синусоидальную вариацию интенсивности при изменении длины одного из плеч, по не указывает направления этого изменения, для определения которого необходимы два синусоидальных сигнала с 'фазами, отличающимися на л/2. Это может быть обеспечено различными путями, один из которых приведен на рисунке. Свет от источника с линейной (под углом 45°) пли круговой поляризацией разделяется поляризующим светоделителем на составляющие pus. Каждая из них отражается уголковым отражателем и дважды проходит четвертьволновые пластины, после чего они воссоединяются в плече наблюдения и с помощью обычного светоделителя и поляризационных фильтров вновь разделяются на два луча, фазы которых сдвинуты на л/2. Фильтры установлены под углом 90° и отъюстированы так, чтобы огибающие обоих продетектиро-ванпых сигналов были одинаковы по величине. Электрические сигналы AnB формируются путем усиления и ограничения. Ha-
Предыдущая << 1 .. 126 127 128 129 130 131 < 132 > 133 134 135 136 137 138 .. 155 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed