Способ определения среднего радиуса кривизны поверхности крупногабаритного плоского зеркала Советский патент 1987 года по МПК G01B9/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- преимущественно при изготов- лении и аттестации высокоточных крупногабаритных плоских зеркал для измерения их радиусов кривизны.

Целью изобретения является повышение точности определения радиуса кривизны.

Поставленная цель достигается тем, что одну из интерферограмм контролируемой поверхности получают при нормальном падении параллельного пучка излучения, благодаря чему обеспечивается полная идентичность положений контролируемого зеркала в разгрузочном устройстве при получении интерферограмм и исключение из результатов измерений составляющей астигматической ошибки, вызванной деформа-- цией контролир уемогЬ зеркала в разгрузочном устройстве.

На фиг. 1 показана схема получения интерферограммы при падении под углом i к контролируемому плоскому зеркалу пучка лучей, выходящего из центра кривизны вспомогательного сферического зеркала} на фиг. 2 - схема о фотопленку интерференционную карполучения интерферограммы при падении по нормали к контролируемому плоскому зеркалу параллельного пучка лучей.

тину, измеряют астигматизм волнового фронта и определяют радиус кривизны контролируемого плоского зеркала по формуле

R. isin i

9лГлы ш . ()

(sin qt cos i+cos cp Xcos Cf cosZi+sin Q.,,)

де R - радиус кривизны контролируемого плоского зеркала

D - световой диаметр контролируемого плоского зеркала;

- длина волны светового излучения}

аи размах астигматической ошибки в деформации волного фронта в схеме, при наклонном падении на контролируемую поверхность расходящегося светового пучка, выходящего из центра кривизны вспомогательного сферического зеркала} Д NO - размах астигматической ошибки в деформации волнового фронта в схеме при нормальном падении на контролируемую поверхность параллельного светового пучка, выходяще1359664

0

Обе схемы включают в себя контролируемое плоское зеркало 1, вспомогательное сферическое зеркало 2 и неравноплечий интерферометр 3.

Способ осуществляют следующим образом.

Контролируемое зеркало 1 размещают в разгрузочном устройстве (не показано) и собирают схему, представленную на. фиг. 1. Посылают пучок лучей из центра кривизны вспомогательного сферического зеркала 2 под углом i к контролируемому плоскому зеркалу 5 1 регистрируют на фотопленку интерференционную картину и по ней определяют астигматизм волнового фронта. Затем, не меняя положения контролируемого плоского зеркала 1 в разгрузочном устройстве, собирают схему (фиг. 1) с нормальным падением параллельного пучка лучей на контролируемое плоское зеркало 1, для чего вспомогательное сферическое зеркало 2 устанавливают так, чтобы главные оси вспомогательного и контролируемого зеркал совпали, а пучок лучей посылают из фокуса вспомогательного сферического зеркала 2. Регистрируют

0

5

тину, измеряют астигматизм волнового фронта и определяют радиус кривизны контролируемого плоского зеркала по формуле

го из фокуса вспомогательного сферического зеркала; Cfg - направление астигматической ошибки bNq, при этом 0° соответствует вертикальному направлению;

1 - угол падения главного луча на контролируемое плоское зеркало, при наклонном падении

На фиг. 1 при наклонном падении расходящегося пучка лучей, на контролируемое зеркало 1 астигматическая ошибка от кривизны контролируемого зеркала возникает за счет того, что контролируемое зеркало работает эллиптическим зрачком. Сжатие эллипса зависит от угла падения пучка лучей

на контролируемое зеркало. При этом большая ось, расположенная горизон- тальнс,, а меньшая, расположенная вертикально, В В-cos i. Общая кри- визна N для двух осей эллипса так же будет pa3Hoft:Ng N; .

Астигматическая ошибка, возникающая при наклонном падении пучка лу- чей за счет общей кривизны, при этом равна

AN-(N) (N-N cosU)

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что при нормальном падении светового пучка измеряют суммарный астигматизм, состоящий из собственного астигматизма контролируемого плоского зеркала и астигматизма, вызванного деформацией в разгрузоч- ном устройстве, а при наклонном падении пучка лучей изм еряют суммарный

астигматизм, состоящий из собственного а тигматизма, астигматизма,вызванного деформацией в разгрузочном устройстве, и астигматизма, вызванного общей кривизной контролируемого плоского зеркала. По разности двух суммарных астигматических ошибок определяют по предложенной зависимости радиус кривизны контролируемого плоского зеркала.

Формула изобретения

Способ определения среднего радиу- са кривизны поверхности крупногаба

Астигматическая ошибка, возникающая при наклонном падении пучка лучей за счет суммарного астигматизма (uNg), равна

f NaDtf+90° 2

дИ , АМаОфа oiivta)

2

2 cos i.

Для больших радиусов кривизны известна зависимость

R

D

4Na

|ритного плоского зеркала, заключающийся в том, что разгружают контролируемое зеркало в его рабочем положении, получают с помощью неравно- плечного интерферометра не менее двух интерферограмм контролируемой поверхности зеркала, одну из которых получают при наклонном падении расходящегося пучка лучей на контролируемую поверхность, по виду интерферограмм находят астигматизм волновых фронтов, обращенных контролируемой поверхностью зеркала, и определяют средний радиус ее кривизны по найденным величинам астигматизма волновых фрон- тов, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности,другую интерферограмму получают при нормальном падении параллельного пучка излучения на контролируемую поверхность.

фигА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано преимущественно при изготовлении и аттестации высокоточных крупногабаритных плоских зеркал для измерения их радиусов кривизны. Цель изобретения - повьшение точности - достигается тем, что обеспечивается полная идентичность положений контролируемого зеркала в разгрузочном устройстве при получении интерферограмм и исключение из результатов измерений Составляющей астигматической ошибки, вызванной деформацией контролируемого зеркала. Последовательно получают интерферограммы контролируемой поверхности в схеме с наклонным падением на нее расходящегося пучка лучей и в схеме с нор- мальньм падением на нее параллельного пучка лучей. По полученным интер- ферограммам определяют астигматизм волнового фронта в обоих случаях и находят средний радиус кривизны поверхности по определенным значениям астигматизма. 2 ил. с (Л с СО СП СО О5 О5 фие,2