Способ измерения клиновидности оптических прозрачных пластин Советский патент 1991 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения клиновидности оптических прозрачных пластин,

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит лазер 1 и установленные последовательно по ходу излучения фокусирующую систему 2 и делительную пластину 3, размещенную под углом к оси источника 1 излучения, пару зеркал 4 и 5, выставленных приблизительно под углом 90 друг к другу, делитель 6 излучения, первую 7 и 8, вторую 9 и 10 пары скрещенных поляризаторов 9 и 10 и экран

11. Делитель 6 излучения размещен в перпендикулярной пластине 3 и экрану 11 плоскости симметрии прямого угла, образованного парой зеркал 4 и 5, параллельно оси источника 1 излучения, а зеркало 4 - напротив пластины 3 в ходе отраженного от нее излучения. Пара скрещенных поляризаторов 7 и 8 установлена после пары зеркал 4 и 5 и делителя 6 по ходу излучения, один, например, поляризатор 7 - напротив зеркала 4, а второй поляризатор 8 - напротив зеркала 5. Линия раздела скрещенных поляризаторов 7 и 8 расположена в одной плоскости с делителем 6. Вторая пара скрещенных поляризаторов 9 и 10 установлена непосредственно перед экраном 11 и линия их раздела приблизительно перпендикуляра

45 СО СО СО

но плоскости делителя 6. Плоскости поляризации скрещенных поляризатрроа 7 и 8 соответственно параллельны плоскостям поляризации второй пары скрещенных поляризаторов 9 и 10. Экран 11 вместе с парой скрещенных поляризаторов 9 и 10 установлен с возможностью отсчетного перемещения по отношению к измеряемой пластине 12 вдоль линии, параллельной оси источника 1 излучения.

Способ осуществляют следующим образом,

С помощью источника излучения -лазера 1 и фокусирующей системы 2 формируют и направляют на пластину 12 расходящийся гомоцентрирующий пучок когерентного излучения. На делительной пластине 3 отраженное от пластины 12 излучение разделяется и частично направляется ею на зеркало 4, а от него - на делитель 6. .Часть излучения отражается отделителя 6 снова к зеркалу 4 и направляется им через поляризатор 7 и скрещенные поляризаторы 9 и 10 на экран 11. Другая часть излучения проходит через делитель б, попадает на зеркало 5 и направляется им через поляризатор 8 и скрещенные поляризаторы 9 и 10 на экран 11. Два указанных пучка излучения, отраженных от зеркал 4 и 5, формируют на экране две развернутые на 180° друг относительно друга интерференционные картины, полученные в результате отражения от поверхностей пластины 12. Разворот картин на 180° получается в результате четного числа отражений одного пучка и нечетного числа отражений другого пучка, которые они претерпевают при прохождении системы, состоящей из зеркал 4 и 5 и делителя 6. Затем производится выделение смежных участков интерференционных картин посредством скрещенных поляризаторов 7- 10, т.е. из однрй картины выделяется верхняя ее половина, а из другой - нижняя. Вращением пластины 12 добиваются минимального расстояния между центрами интерференционных картин. Перемещая экран 11 вместе с поляризаторами 9 и 10 относительно пластины 12 номинального совмещают смежные участки картин, В результате этого на экране 11 образуется одна интерференционная картина.

Определяют угол клиновидности пластины по зависимости

а

ht

2 n2d(d +L)

где h - расстояние между параллельными осевыми лучами пучков;

t - толщина пластины 12; п - показатель преломления материала пластины 12;

L-расстояние от пластины 12 до экрана 11 при номинальном совмещении картин;

d - расстояние от источника излучения - лазера 1 до первой со стороны источника поверхности пластины 12.

Формула изобретения Способ измерения клиновидности оптических прозрачных пластин, заключающийся в том, что формируют и направляют на пластину расходящийся гомоцентрический пучок когерентного излучения, разде- ляют отраженный от нее пучок на два, симметричных пучка, осевые лучи которых при параллельном расположении главного сечения измеряемой пластины плоскости симметрии пучков параллельны, получают на экране две интерференционные картины от двух пучков, отраженных от двух поверхностей пластины, наблюдают на экране две развернутые на 180° одна относительно другой картины, вращают пластину до пол- учения экстремального значения расстояния между центрами картин и определяют угол клиновидности пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, выделяют смежные участки из картин от измеряемой пластины, вращение пластины производят до получения минимального расстояния между центрами картин, перемещают экран до номинального совмещения смежных участков, а величину угла клиновидности находят из зависимости

а ht

2 n2 d (d + L)

где h расстояние между параллельными осевыми лучами пучков;

t - толщина пластины;

п - показатель преломления материала пластины;

L - расстояние от пластины до экрана

при номинальном совмещении картины;

d - расстояние от источника излучения до первой со стороны источника поверхности пластины.

и

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для измерения клиновидности оптических прозрачных пластин, Изобретение позволяет повысить точность измерения клиновидности пластин. Способ заключается в формировании и направлении на измеряемую пластину расходящегося гомоцентрического пучка когерентного излучения, наблюдении двух взаимно развернутых на 180° интерференционных кар- ти.н, полученных на экране после разделения отраженного от пластины излучения на два пучка, вращении пластины до положения, когда взаимное удаление центров интерференционных картин минимально, и выделении из интерференционных картин в направлении их взаимного удаления смежных участков, например, в виде концентрических полуколец. Далее экран перемещают относительно измеряемой пластины, добиваясь номинального совмещения смежных участков интерференционных картин и получая на экране единую полную интерференционную картину в виде концентрических колец, измеряютудаление экрана от пластины и определяют угол клиновидности пластины. 1 ил. (Г С