Подставив выражение (4) в формулу (3) для гауссовой формы ли-
нии излучения
F
(
k
) =
1
Δ
ν
√
2
π
exp
−
k
2
2Δ
ν
2
, получаем
K
=
h
I
max
i−h
I
min
i
h
I
max
i
+
h
I
min
i
=
∞
Z
−∞
F
(
k
) cos(
k
Δ)
dk
∞
Z
−∞
F
(
k
)
dk
= exp(
−
2
π
2
Δ
2
(Δ
ν
)
2
)
,
(5)
где
Δ
ν
— спектральная ширина линии излучения лазерного источника.
Влияние немонохроматичности рабочего лазерного излучения на
среднее значение интенсивности в пределах интерференционных ко-
лец и контраст (видность) интерференционной картины при контроле
зеркал с радиусами кривизны до 20 м оценивалось в соответствии
с выражениями (4) и (5). На рис. 4 приведены графики зависимости
распределения среднего значения интенсивности в пределах интерфе-
ренционных колец и контраста от ОРХ в плечах интерферометра и
ширины линии излучения лазерного источника.
Из рис. 4 следует, что в процессе интерференционного контроля
зеркал с радиусом кривизны до 20 м при выполнении условия воз-
никновения интерференции (
l
кг
>
ОРХ), спектральная ширина линии
излучения
Δ
ν
должна принимать значения в диапазоне от
1
∙
10
6
Гц до
3
∙
10
6
Гц. При соблюдении указанного требования даже при значитель-
ном уровне спекл-шума (
C
SQ
≈
1
, см. рис. 3) контраст интерференци-
онной картины превышает минимально допустимое значение
K
= 0
,
3
(рис. 4,
б
).
На основе сформулированных требований в созданном макетном
образце лазерного ИК интерферометра в качестве источника излуче-
ния использован волноводный CO
2
-лазер с шириной линии излучения
Δ
ν
= 2
∙
10
6
Гц.
Таким образом, результаты исследований показали, что простран-
ственная спекл-структура в значительной степени проявляется в ин-
терферограммах при контроле формы оптических поверхностей на
стадиях грубого и среднегрубого шлифований.
Для повышения качества изображений интерферограмм предло-
жен метод, основанный на частичном подавлении спекл-структуры
в изображении и реализующий четырехэтапный алгоритм цифровой
обработки изображений (рис. 5): формирование спектра изображения,
его пространственно-частотная фильтрация, восстановление отфиль-
трованного изображения, усреднение по ансамблю сечений, проходя-
щих через энергетический центр тяжести, отфильтрованного изобра-
жения.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2011. № 2 41
