Устройство для контроля шероховатости оптической поверхности Советский патент 1990 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения субмикронной шероховатости поверхности.

Цель изобретения - повышение произ- водительности контроля путем измерения интенсивности рассеянного излучения в плоскости падения излучения.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для контроля шерохо- ватости оптической поверхности.

Устройство содержит источник 1 излучения, приемник 2 излучения, оптический элемент 3 связи в виде двух пластин, блок 4 регистрации, оптически прозрачный пло- ский полукруг 5, слой 6 иммерсии, опорную пластину 7 с прокладками 8 и дизлектриче- ский слой 9 в виде оптически прозрачной жидкости. На чертеже также обозначены контролируемый объект 10 и его контроли- руемая поверхность 11.

Устройство работает следующим образом.

Световой пучок от источника 1 излучения через пластину элемента 3 связи, уста- новленную по ходу пучка, вводится под небольшим углом у8 в слой 9 оптически прозрачной жидкости. Подстройкой угла уЗ добиваются резонанса по ми-нимуму излучения, отраженного падающим свето- вым пучком. Затем с помощью приемника 2 излучения измеряют распределение интенсивности рассеянного излучения (диаграмму направленности) в зависимости от угла рассеяния в в плоскости падения. Плоско- сть падения - это плоскость, включающая перпендикуляр к контролируемыми поверхности 11 и световой пучок от-источника 1 излучения. С приемника 2 излучения сигнал поступает на блок 4 регистрации. Блок 4 регистрации содержит усилитель сигнала и собственно регистрирующий модуль (не показаны), скорость вращения диаграммной ленты которого синхронизирована со скоростью вращения приемника 2 излучения. Полученная на ленте кривая позволяет определить среднестатистические характеристики шероховатости контролируемой поверхности 11: функцию спектральной плотности, среднеквадратичное отклоне- ниеи интервал корреляции.

Диаграммная лента блока 4 регистрации предварительно может быть програду- ирована в величинах среднестатических параметров, характеризующих шерохова-

тость контролируемой поверхности 11. При этом величина интервала корреляции определяется по углу максимума регистрируемой диаграммы направленности, а величина среднеквадратичного отклонения поверхности от плоскости - по формуле

а ( Д

PB«LC(

где А Ррасс - экспериментально определяемое значение рассеянной шероховатости участком L контролируемой поверхности оптической мощности возбужденной низшей ТЕ-моды;

VA - сс, А - длина волны света источника излучения;

а- ширина трека моды; РВ плотность мощности возбужденной моды;

С (Ав) - коэффициент, определяющий потери мощности на рассеяние при теоретическом анализе и рассчитываемый на ЭВМ;

t/Vi3 S/R, S - апертура диафрагмы на приемнике излучения;

R - расстояние от центра участка L до диафрагмы S;

А0- диапазон углов рассеяния, в пределах которых определяются А Ррасс , С (А .

Формула изобр,е тения Устройство для контроля шероховатости оптической поверхности, содержащее источники.приемник излучения, оптический элемент связи, предназначенный для оптического сопряжения через диэлектрический слой с контролируемой поверхностью, и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено оптически прозрачным плоским полукругом, предназначенным для связи через слой иммерсии с контролируемым объектом, и опорной пластиной с прокладками, нанесеннЬ1ми на ее поверхность, обращенную к плоской поверхности полукруга, диэлектрический слой выполнен в виде оптически прозрачной жидкости, элемент связи выполнен в виде двух пластин, установленных на торцах опорной пластины, одна из которых установлена по ходу светового пучка источника излучения, а другая - с ее противоположной стороны, а приемник излучения расположен в плоскости, проходящей через нормаль к плоской поверхности полукруга.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения субмикронной шероховатости поверхности. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет измерения интенсивности рассеянного излучения в плоскости падения излучения. Световой пучок от источника 1 излучения через пластину 3 элемента связи, установленную по ходу пучка, вводится под небольшим углом β в слой 9 оптически прозрачной жидкости. Подстройкой угла β добиваются резонанса по минимуму излучения, отраженного падающим световым пучком. Затем с помощью приемника 2 излучения измеряют распределение интенсивности рассеянного излучения (диаграмму направленности) в зависимости от угла рассеяния Θ в плоскости падения. С приемника 2 излучения сигнал поступает на блок 4 регистрации. Блок 4 регистрации содержит усилитель сигнала и собственно регистрирующий модуль, скорость вращения диаграммной ленты которого синхронизирована со скоростью вращения приемника излучения. Полученная на ленте кривая позволяет определить среднестатические характеристики шероховатости контролируемой поверхности 11: функцию спектральной плотности, среднеквадратичное отклонение и интервал корреляции. 1 ил.