Интерферометр для контроля клиновидности оптических пластин Советский патент 1990 года по МПК G01B9/02 

клиновидность в измеряемой плоскости. После этого поворачивают столик 5 на 90 и повторяют измерения расстояния bj между отражателями 8 и 9, при котором размывается интерференционная картина, и вычисляют угол в,, кли- новидности контролируемой пластины 13 в ортогональной плоскости. После этого вьп1исляют общий угол клиновиднос- ти контролируемой пластины 13. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля клиновидности оптических пластин. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения измерительной базы интерферометра. Пучки лучей источника 1 излучения проходят через конденсор 2, светоделитель 3 и объектив 4 и параллельным пучком падают на грани контролируемой пластины 13, после отражения от них проходят через объектив 4, отражаются от светоделителя 3 и, последовательно отразившись от зеркал 6 и 7 рефлектора, падают на отражатели 8 и 9 в виде плоского волнового фронта. После отражения от отражателей 8 и 9 пучки лучей собираются в фокусе рефлектора, образуя интерференционную картину в виде полос равной ширины, при этом расстояние между полосами прямопропорционально длине волны источника 1 излучения и обратно пропорционально расстоянию между отражателями 8 и 9. Микроскоп в виде объектива 11 и окуляра 12 позволяет получить в поле зрения интерферометра увеличенное изображение интерференционной картины. Перемещением отражателей 8 и 9 добиваются такого их взаимного положения, при котором исчезает интерференционная картина в поле зрения интерферометра, при этом измеряют с помощью измерителя 10 расстояние между отражателями 8 и 9 и рассчитывают клиновидность в измеряемой плоскости. После этого поворачивают столик 5 на 90° и повторяют измерения расстояния B₂ между отражателями 8 и 9, при котором размывается интерференционная картина, и вычисляют угол Θ₂ клиновидности контролируемой пластины 13 в ортогональной плоскости. После этого вычисляют общий угол клиновидности контролируемой пластины 13. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной, технике и может быть использовано для контроля клиновидности оптических пластин.

Целью изобретения является повы- тнение точности контроля за счет увеличения измерительной базы интерферометра.

На чертеже представлена функциональная схема интерферометра.

Интерферометр содержит источник 1 излучения и последовательно установленные по ходу пучка лучей источника 1 излучения конденсор 2,, светоделитель 3, объектив 4, столик 5,. предназначенньй для размещения контролируемой пластины и установленный С возможностью поворота вокруг двух взаимно-перпендикулярных осей, одна из которых совпадает с оптической осью объектива 4, рефлектор, выполненный в виде двух зеркал 6 и 7, оптически связанный через светоделитель 3 с объективом 4 и установленный так, что его оптическая ось перпендикулярна оптической оси объектива 4 и его передний фокус совмещен с передним фокусом объектива 4, два отражателя 8 и 9, оптически связанные с зеркалом 7 и установленные с возможностью одновременного смещения в противоположных направлениях перпендикулярно оптической оси рефлек- тора, измеритель 1C расстояния, скрепленньй с отражателем 8 и 9, объектив 11, оптически связанный через светоделитель 3 с конденсором 2 и установленный с возможностью смещения вдоль оптической оси рефлектора, с которой совмещена его оптическая ось, окуляр 12, оптически свя ..занный через объектив 11 и светоделитель 3 с конденсором 2 и установленный соосно с объективом 11 с возможностью смещения вдоль его оптической оси.

Объектив 11 и окуляр 12 образуют оптическую систему микроскопа для

анализа интерференционной картины, при этом выполнение объектива 11 с возможностью, смещения вдоль его оптической оси обеспечивает возможностг получения в поле зрения изображения полос интерференционной картины постоянной щирины независимо от расстояния.между отражателями 8 и 9. Объектив 4 с рефлектором в виде зеркал 6 и 7 образуют телескопическую систему.

Контролируемую пластину 13 устанавливают на столик 5 так, чтобы норМали к ее рабочим граням составляли небольшой угол с оптической осью объектива 4. Пучки лучей источника 1 излучения (например, лазера) проходят через конденсор 2, светоделитель 3

и объектив 4 и параллельным пучком падают на грани контролируемой пластины 13 и после отражения от них проходят через об7 ектив 4, отражаются от светоделителя 3, и последовательно

отразившись от зеркал 6 и 7 рефлектора, падают на отражатели 8 и 9 в виде волнового фронта. Перед измерением расстояние между отражателями 8 и 9 устанавливают минимальным. После отражения от отражателей В и 9 пучки лучей собираются в фокусе реф1пектора, образуя интерференционную картину в виде полос равной ширины, при этом расстояние между точками прямо пропорционально длине волны источника 1 излучения и обратно пропорционально расстоянию между отражателями 8 и 9 (расстоянию между центрами их световых диаметров).

I

Микроскоп в виде объектива 11 и окуляра 12 позволяет получить в поле зрения интерферометра увеличенное изображение интерференционной картины, при этом интерференционная картина исчезнет, если будет выполнено условие

2п-е-Ь, IcS,

где

б показатель преломления контролируемой пластины 13; угол клиновидноети контролируемой пластины 13 в измеряемой плоскости, определенной положением отражателей 8 и 9;

длина волны источника 1 излучения;

расстояние между отражателями 8 и 9; целое число. Перемещением отражателей 8 и 9 добиваются такого из взаимного положения, при котором исчезает интерференционная картина в поле зрения интерферометра, при этом измеряют с помощью измерителя 10 расстояние между отражателями 8 и 9 и рассчитывают клиновидность в измеряемой плоскости по формуле

S Ц k fl

2п - b ,

В последней формуле k 1, так как перед измерением расстояние между отражателями установлено минимальным.

После этого поворачивают столик 5 на 90 и повторяют измерения расстояния bj между отражателями 8 и 9, при котором размывается интерференционная картина, и вычисляют угол новидности контролируемой пластины 13 в ортогональной плоскости по формуле

г

2 пЬ,

После этого вычисляют общий угол 6 клиновидности контролируемой пластины 13 по формуле

Таким образом, предложенный интер- черометр обеспечивает повышение точности контроля клиновидности оптических пластин за счет телескопичес10

0

кого увеличения измерительной базы интерферометра по сравнению с известными устройствами, в которых измерительная база ограничена размерами контролируемой пластины.

Формул.а изобретения

Интерферометр для контроля клиновидности оптических пластин, содержащий источник излучения и последовательно установленные по ходу пучка лучей источника излучения конденсор, 5 светоделитель, объектив, столик,

предназначенный для размещения контролируемой пластины и установленный с возможностью поворота вокруг оптической оси объектива и вокруг оси, перпендикулярной к ней, и окуляр, оптически связанный со светоделителем и установленный так, что его оптическая ось перпендикулярна оптической оси объектива, отличающий- 5 с я тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен рефлектором, выполненным в виде двух зеркал, оптически связанным через светоделитель с объективом и установленным со- осно с окуляром, так, что его передний фокус совмещ-ен с передним фокусом объектива, двумя отражателями, оптически связанными с вторым по ходу пучка лучей после светоделителя зеркалом и установленными с возможностью одновременного смещения в протийопо- ложных направлениях перпендикулярно оптической оси рефлектора, измерителем расстояния, связанным с отража- 0 телями, вторым объективом, установленным между светоделителем и окуляром соосно с ним с возможностью смещения вдоль оптической оси окуляра, светоделитель установлен так, что 5 второй объектив и окуляр оптически связаны; через светоделитель с конденсором, а окуляр выполнен с возможностью смещения вдоль своей оптической оси.

0

5