Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Чтобы уменьшить чувствительность системы к вибрациям, Дан-сон [6] поместив вблизи призмы Волластона небольшое плоское зеркало для формирования отраженного изображения. При этом вместо большой призмы используется маленькая, так как ее половина заменена зеркалом.
Дннсон М, 5. 7] разработал интерферометр для контполя оптических элемешлн, применив в качестве светоделителя двулучеппе-ломляющую тинзу L1 с двойным фокусированием лучей (рис. 3.12).
3.5. ДВУХФОКУСНЫЕ ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ
ILMftf
/
Риг. 3 12. Ингерферпмет Да пеона с двойным фокусом
76 Она представляет собой симметричный триплет с центральной двояковогнутой лшізой из кальцита, оптическая ось которого лежит в плоскости линзы. Триплет рассчитан так, что имеет нулевую силу для обыкновенных лучей и фокусное расстояние в несколько сантиметров для необыкновенных. Как и в случае интерферометра Берча (см. п. 3.2), прибор Дайсона дает полную информацию о деформациях волнового фронта, поскольку часть падающего света фокусируется в малой области апертуры исследуемой системы и служит в качестве опорного пучка.
На рис. 3.12 изображена схема контроля вогнутого зеркала М, цен IiJ которого совпадает с центром триплета L1. Линза L2 расположена справа от триплета так, что ее фокус L1 находится на поверхности зеркала. Между линзами L1 и L2 помещена четвертьволновая пластина с главными осями, направленными под углом 45° ¦к оптической оси кальцитовой линзы. Линза L1 разделяет падающий на нее коллимированный, линейно поляризованный свет на обыкновенный и необыкновенный лучи. Луч О, не отклоненный триплетом, 4>окуснруется линзой L2 в точку L1 и здесь образует изображение гсточника света. В обратном ходе луч О коллимируется линзой L2, .а так как плоскость его колебаний повернута на 90° из-за двойного прохождения через четвертьволновую пластину, он фокусируется линзой L1 в точку L1'.
При первом прохождении необыкновенный луч E преломляется обеими линзами (L1 и L2) и попадает в их эквивалентный фокус L2, а затем расширяется и заполняет всю апертуру зеркала М. Благодаря симметричности установки луч Е, отразившись от зеркала М, пересекает ось в фокусе L1'. Слева от линзы L1 помещают полупрозрачную поверхность, чтобы источник или система наблюдения могли располагаться вне оси интерферометра.
Исследователь, наблюдающий свет в фокусе L1', увидит однородное круглое световое пятно (опорное ноле), размер которого «определяется угловой апертурой линзы L1, и освещенную апертуру зеркала M (исследуемое поле). Эти поля (при наличии анализатора, ориентирующего колебания О я E параллельно друг другу) интерферируют и, если нет аберраций, дают результирующее поле равной интенсивности. Если теперь слегка сместить триплет L1 в боковом направлении так, чтобы его центр не совпадал больше с центром кривизны зеркала, в поле зрения будут наблюдаться прямолинейные интерференционные полосы. При аксиальном смещении триплета они трансформируются в кольца. Если зеркало имеет аберрации, и полосы, и кольца искажаются. Погрешности поверхности при этом определяются так же, как и в интерферометрах с раздельным ходом лучей.
Интерферометр Дайсона удобен для контроля систем с авто-коллнмационным ходом луча. Неавтоколлимационные системы могут быть преобразованы к нужному виду путем введения одной или нескольких вспомогательных деталей. Для контроля линз, например, используются схемы, приведенные на рис. 3.13. По схеме Рис. 3 13, а линзы исследуют на бесконечном сопряжении, а по схе-
77 а) V
Рис. 3.13. Реализация автоколлимационной схемы контроля линзы L введением вспомогательного зеркала M
ме рис. 3.13,6—на конечном. Фокус С при этом должен совпадать с центром триплета. Следует отметить, что исследуемая система контролируется здесь в условиях, не отвечающих ее правильному функционированию, так как исследуемый луч в обратном ходе не возвращается по своему первоначальному пути. Устройство дает сумму аберраций для двух фокусных положений по одному на каждой стороне от правильного положения, но результирующая погрешность в большинстве случаев очень мала. Из-за наличия у триплета собственных аберраций на интерферометре такого типа можно исследовать только оптические системы с небольшой (например, //5) апертурой.
3.6. ИНТЕРФЕРОМЕТР С ПРИЗМОЙ СОНДЕРСА
Сондерс [23, 24] описал интерферометр бокового сдвига, свето-делительное устройство в котором образовано двумя прямоугольными призмами, соединенными гипотенузными плоскостями. Одна из плоскостей полупрозрачная (рис. 3.14), тогда как поверхности В и В' зеркальные. Для образования в центре поля зрения интерференционной полосы нулевого порядка, расстояние от центра све-тоделительной поверхности до плоскостей В я В' делают одинаковым. Если призмы идентичны, лучи, выходящие из грани А', взаимно параллельны. Угловой сдвиг между лучами может быть создан поворотом одной из призм относительно другой вокруг оси, перпендикулярной к полупрозрачной поверхности. Направление сдвига
при этом приблизительно параллельно верхним ребрам призм. Сдвиг может быть также образо-V/ ван за счет небольшой разности ^ между углами а и а' обеих призм. ^ Это происходит, когда призмы нз-^ В' готовляют що отдельности, а не путем разрезания одной большой детали. Угловой сдвиг в этом случае равен 2(u—а'), а его направленно перпендикулярно к вершинам углов.
