Интерферометр для контроля выпуклых гиперболических поверхностей малого диаметра

Аннотация

Выполнен теоретический анализ зависимости процесса формирования интерференционной картины в лабораторном лазерном интерферометре Физо от погрешности рабочего волнового фронта с использованием преобразований Фурье. Интерферометр предназначен для контроля выпуклых гиперболических поверхностей с небольшим диаметром и малым апертурным углом. Указана область их применения. Интерферометр состоит из лазерного осветителя, микрообъектива, светоделительного элемента в виде тонкой плоскопараллельной пластинки с полупрозрачным покрытием на передней поверхности и экрана. Тонкая полупрозрачная пластинка, расположенная перпендикулярно линии, соединяющей геометрические фокусы гиперболической поверхности, одновременно выполняет роль разделительного элемента и эталона. Приведены основные зависимости, описывающие положение оптических элементов в схеме интерферометра и волновой аберрации рабочей ветви. Приведен пример аберрационного расчета рабочей ветви интерферометра. На основании этого расчета выявлено, что при малых апертурных углах аберрациями тонкой плоскопараллельной пластинки можно пренебречь. Интерферометр формирует карту оптической поверхности с высокой точностью --- искажение интерференционной полосы, вызванное ошибкой интерферометра, не превышает 0,1 значения искажения, вызванного погрешностью на контролируемой поверхности. Интерферометр обеспечивает высокоточный контроль гиперболических поверхностей при очевидной простоте конструкции

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Тимашова Л.Н., Кулакова Н.Н. Интерферометр для контроля выпуклых гиперболических поверхностей малого диаметра. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2022, № 3 (140), с. 115--130. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2022-3-115-130

Литература

[1] Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. М., Машиностроение, 1974.

[2] Креопалова Г.В., Пуряев Д.Т. Исследование и контроль оптических систем. М., Машиностроение, 1978.

[3] Креопалова Г.В., Лазарева Н.Л., Пуряев Д.Т. Оптические измерения. М., Машиностроение, 1987.

[4] Малакара Д., ред. Оптический производственный контроль. М., Машиностроение, 1985.

[5] Андреев А.Н., Гаврилов Е.В., Ишанин Г.Г. и др. Оптические измерения. М., Логос, 2008.

[6] Тимашова Л.Н., Кулакова Н.Н. Интерферометр для контроля углов клиньев. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2020, № 2 (131), с. 117--129. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2020-2-117-129

[7] Шредер Г., Трайбер Х. Техническая оптика. М., Техносфера, 2006.

[8] Мишин С.В., Кулакова Н.Н., Тирасишин А.В. Адаптация алгоритма поиска координат энергетического центра изображения автоколлимационной точки для работы с цифровым автоколлиматором. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2016, № 2 (107), с. 117--124. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2016-2-117-124

[9] Тимашова Л.Н., Кулакова Н.Н., Сазонов В.Н. Оптико-электронная система для измерения сферической аберрации. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2018, № 6 (123), с. 112--122.DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2018-6-112-122

[10] Кулакова Н.Н., Каледин С.Б., Сазонов В.Н. Анализ погрешностей измерения фокусного расстояния ИК-объективов гониометрическим методом. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2017, № 4 (115), с. 17--26. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2017-4-17-26

[11] Тимашова Л.Н., Кулакова Н.Н. Анализ интерферометра с микрозеркалом на светоделительном кубике. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2021, № 3 (136), с. 129--143. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2021-3-129-143

[12] Мосягин Г.М., Немтинов В.Б., Лебедев Е.Н. Теория оптико-электронных систем. М., Машиностроение, 1990.

[13] Якушенков Ю.Г. Проектирование оптико-электронных приборов. М., Логос, 2000.

[14] Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. М., Логос, 1999.

[15] Коротаев В.В. Расчет шумовой погрешности оптико-электронных приборов. СПб., НИУ ИТМО, 2012.