Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
По способу вычисления фронта волны, предложенному Римме-ром и Вайантом [18], при котором сохраняется тот же принцип, функция интерферограммы AW и сам фронт W выражаются- через полиномы Цернике (см. прил. 2).
4-839
97 4.5. ИНТЕРФЕРОМЕТРЫ БОКОВОГО СДВИГА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ХОДОМ ЛУЧЕЙ (С КОМПЕНСАЦИЕЙ БЕЛОГО СВЕТА)
Сначала рассмотрим устройства, в которых используются обычные источники и необходима компенсация белого света. При этом вновь имеют место две основные ситуации, соответствующие боковому сдвигу в параллельном п сходящемся пучках. Следует помнить, однако, что они всегда могут быть взаимно преобразованы с помощью хорошо скорригированной линзы.
4.5.1. Системы, основанные на интерферометре Жамена
На рис. 4.13—4.15 представлены схемы модификаций интерферометра Жамена для получения бокового сдвига фронтов (12]. Обычный протяженный источник света здесь заменен точечным светящимся отверстием и исследуемой линзой. Линза коллимирует падающий на нее пучок света и направляет его в интерферометр. Если при этом имеются две стеклянные взаимно параллельные пластины, то возникают два пучка света без бокового сдвига. Сдвиг в такой системе может быть создан двумя способами. Первый заключается в повороте одной из плоскопараллельных стеклянных пластин вокруг оси, как изображено на рис. 4.13. В этом случае сдвиг образуется в направлении, перпендикулярном к плоскости рисунка. По второму способу, показанному на рис. 4.14, два стеклянных блока интерферометра Жамена устанавливают строго параллельно друг другу, чего можно достичь, наблюдая интерференционную полосу нулевого порядка при протяженном источнике света. Затем в оба пучка вводят две одинаковые плоскопараллельные стеклянные пластины, имеющие возможность вращения в противоположных направлениях на одинаковую величину с помощью, например, простого приспособления с зубчатой передачей. Пластины Жамена должны быть достаточно большими для возможности работы со смещенными пучками. В этом устройстве можно, придав пластинам Жамена незначительную клиновидность (несколько угловых секунд), ввести постоянный наклон в перпендикулярном сдвигу направлении.
На рис. 4.15 изображено устройство, являющееся циклической формой интерферометра Жамена. В нем используется одна ил ос ко-
Рис. 4.13. Модифицированный интерферометр Жамеиа, преобразованный в устройство бокового сдвига, величину которого можно изменять поворотом стеклянной пластины:
1, 4 — полностью отражающая поверхность; 2, 3— полупрозрачное покрытие; 5 — ось вращения для изменения величины сдвига; 6, 7 — плоскопараллельные стеклянные пластины
98 Волновой wронт от Волновые фронты контролируемой, системы
Рис. 4.14, Вторая модификация интерферометра Жамена, преобразованного в устройство бокового сдвига. Пластины закреплены параллельно друг другу, а величину сдвига изменяют поворотом двух одинаковых стеклянных блоков в противоположных направлениях:
Л 2 — лес одинаковые стеклянные плоско-чаралтетъпые пластины, вращаемые для изменения величины сдвига
Рис. 4.15. Третья модификация интерферометра Жамена, преобразованного в устройство бокового сдвига. Ее можно рассматривать как «свернутый» вариант обычиого интерферометра Жамена. Для получения бокового сдвига требуется только один стеклянный блок, который поворачивают по стрелке: 1 — полупрозрачное покрытие; 2 — ось вращения для создания сдвига; 3 — плоскопараллельная стеклянная пластина; 4 — прямоугольный отражатель; 5 — светоделитель; 6 — зеркальная поверхность
параллельная пластина и прямоугольная призма или два плоских зеркала, расположенных под прямым углом друг к другу. Принцип получения бокового сдвига понятен из рисунка. Этот вариант интерферометра очень удобен для исследования линз с небольшой апертурой. Небольшими отклонениями от прямого угла в призме или системе зеркал в этом интерферометре также можно создавать наклон в направлении, перпендикулярном к сдвигу. Такой интерферометр может быть использован для оценки точности прямого угла прямоугольных призм, уголковых отражателей и комбинации зеркал.
4.5.2. Системы, основанные на интерферометре Майкельсона
Интерферометр Майкельсона, отъюстированный на интерференцию нулевого порядка, является скомпенсированным для белого света. Его общеизвестная схема с плоскими зеркалами не позволяет получать боковой сдвиг в коллимированном свете. Требуемый эффект, однако, можно создать, заменив плоские зеркала прямоугольными призмами или уголковыми отражателями (рис. 4.16) [4]. Для
Рис. 4,16. Модификации интерферометра Майкельсона для получения бокового сдвига фронтов. В качестве концевых зеркал ис-лолыуется прямоугольная прнзма или уголковый отражатель: ^ — уголковый отражатель пли прямо-угольчая призма; ? — ндеальпыП тонкий светодели гель
Боковое смешение отражателя (Л)
5а кпд ой едва, г (2 Л )
99 дальнейших рассуждений допустим, что обе призмы изготовлены из одного материала и имеют одинаковые размеры. Если грани призм, расположенных на одинаковом расстоянии от светоделителя, параллельны друг другу п мнимое изображение одной из них совпадает с другой гранью при наблюдении через светоделитель, боковой сдвиг отсутствует. Смещая одну из призм в боковом направлении, получим боковой сдвиг удвоенной величины. Светоделитель и, по крайней мере, одна из призм должны иметь при этом соответствующие размеры. Наклон фронтов можно обеспечить, наклоняя прямоугольную призму в направлении, перпендикулярном к сдвигу. При использовании уголковых отражателей наклон невозможен, и поэтому наблюдается только чистый боковой сдвиг.
