Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
20. Saunders J. B. The Kosters Double-Image Prism.— In: Concepts of Classical Optics by John Strong, W. H. Freeman, San Francisco, 1957, Appendix C, p. 393.
21. Saunders J. B. Measurement of Wavefronts without a Reference Standard. I. The Wavefront-Shearing Interferometer.—J. Res. Nat. Bur. Stand., 65B, 239-
(1961).
22. Saunders J. B. Measurement of Wavefronts without a Reference Standard. II: The Wavefront-Reversing Interferometer.— J. Res. Nat. Bur. Stand., 66B, 29
(1962).
23. Saunders J. B. A Simple, Inexpensive Wavefront Shearing Interferometer.—Appl. Opt., 6, 1581 (1967).
24. Saunders J. B. A Simple Intcrfcrometric Method for Workshop Testing of Optics.—Appl. Opt., 9, 1623 (1970).
25. Scott R. M. Scatter Plate Interferometry.— Appl. Opt., 8, 531, (1969).
26. Shoemaker A. H., Murty M. V. R. K. Some Further Aspects of Scalter- -Fringe Interferometry.— Appl. Opt., 5, 603 (1966).
27. Smartt R. N., Steel W. H. Theory and Application of Point-Diffraction Interferometers. Proceedings of the ICO Conference on Optical Methods in Scientific and Industrial Measurements, Tokyo, 1974.— Jap. J. Appl. Phys., 14, Suppl. 1, 351 (1975).
28. Smartt R. N., Strong J. Point-Diffraction Interferometer (abstract onlv).— J. Opt. Soc. Am., 62, 737 (1972).
29. Steel W. H. A Polarization Interferometer for the Measurement of Transfer Functions.—Opt. Acta, 11, 9 (1964).
30. Steel W. H. Interferometry, Cambridge University Press, London, 1967, p. 250.
31. Tsuruta T. Measurement of Transfer Functions of Photographic Objectives bv Means of a Polarizing Shearing Interferometer.— J. Opt. Soc. Am., 5? 1156 (1963). ГЛАВА 4
Интерферометры бокового сдвига
М. В. Р. к. Мерти
4.1. ВВЕДЕНИЕ
Интерферометрия бокового сдвига, являясь важной областью общей интерферометрии, широко применяется при исследовании оптических деталей и систем, при изучении потоков и явлений диффузии в газах и жидкостях. Основной прии-дип этой интерферометрии заключается в небольшом смещении деформирован-
'Рис, 4,1. Схематическое изображение интерферометрии бокового сдвига с коллнмированным (а) и сходящимся (б) ходами лучей:
1, 3, 5, 7 — исходный волновой фронт; 2 — интерферометр бокового сдвига с параллельным ходом лучей; 4, 8 — волновой фронт с боковым сдвигом; 6 — интерферометр бокового сдвига со сходящимся ходом лучей
лого фронта волны и получении интерференционной картины между ним п исходным волновым фронтом (рис. 4.1). Если волновой фронт близок к плоскому, ¦боковой сдвиг достигается его смещением в собственной плоскости; если он почти сферический — смещением фронта относительно собственного исходного положения при вращении вокруг оси, проходящей через центр его кривизны.
Существуют различные устройства для получения бокового сдвига. В этой главе описаны системы, использующие светоделительные устройства, которые делят амплитуду падающего фронта волны, но не изменяют его форму. Это означает, что в качестве таких устройств следует применять плоскопараллельные пластины с полупрозрачными светоделительными покрытиями. Изложенный ниже материал позволяет утверждать, что при наличии необходимых деталей интерферометр бокового сдвига легко создать в любой лаборатории или оптическом цехе. Важным моментом при конструировании интерферометров бокового сдвига является характер источников света, которые можно разделить на две категории: а) лазерные источники типа гелий-неонового лазера с длиной волны
833 нм (6328А) и высокой степенью пространственной и временной когерентности излучения; б) источники типа газоразрядных ламп, обладающие достаточной временной и низкой пространственной когерентностями.
Ha рис. 4.2 схематически изображено устройство интерферометра бокового сдвига почти плоского волнового фронта, образованного коллимирующей линзой. Пусть ширина фронта волны равна d,
в " 7
а)
О
4.2. ВОПРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ СО СВОЙСТВАМИ КОГЕРЕНТНОСТИ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА
87 Боковой. сдви.г 5 '
1 — источник света; 2 — точечная диафрагма; 3— коллимирующая линза; 4 — їмгерферемст;}
бокового сдвига
величина бокового сдвига S, а фокусное расстояние коллимирующей линзы [. Тогда в поперечном сечении волнового фронта при условии, что размер источника равен ширине центрального дифракционного максимума — диска Эйрн,— соответствующей апертуре коллимирующей линзы, имеет место полная пространственная когерентность. Таким образом, размер точечной диафрагмы, используемой для получения пространственной когерентности, должен быть равен (K/d)f, где а — длина волны излучения. Однако, поскольку боковой сдвиг равен S, пространственная когерентность должка быть достаточно большой, чтобы между участками фронта, расстояние между которыми равно S<d, возникла интерференция. Поэтому размер источника выбирают равным ()./d)f(d/S) = ()./S)f пли кратным дифракционно ограниченному размеру точечного отверстия.
Предположим, например, что мы используем в качестве источника света ртутную разрядную лампу с выделением зеленой. (546 нм, или 5461 A) линии спектра. Если при этом применяется коллимирующая линза с апертурой, равной 5, то для отношения S/t/ = 0,1 точечное отверстие должно быть -~25 мкм. С его помощью можно получить лишь сл абую по интенсивности интерференционную картину, если только не будет применен мощный источник света. Желательно использовать, например, ртутную дуговую лампу высокого давления, однако, из-за ее низкой (даже после выделения требуемой спектральной линии) временной когерентности, возникает необходимость компенсации разности оптических путей в устройстве. Иногда это называют компенсацией белого света, и, если используется полихроматическое излучение, в получаемой интерфе-рограмме бокового сдвига наблюдаются ахроматическая центральная н боковые окрашенные полосы.
