Способ интерференционного контроля качества телескопических оптических систем Советский патент 1991 года по МПК G01M11/00 G01B9/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, предназначено для контроля качества зрительных труб типа Кеплера л может найти применение в производстве, занятом их изготовлением.

Ближайшим по технической сущности является способ контроля качества оптической системы линз, включая и зрительную трубу типа Кеплера, по которому пропускают когерентную световую волну через диф- фузный рассеиватель, пропускают диффузно рассеянную волну через контролируемую телескопическую систему, регистрируют голограмму прошедшей объектной волны с опорной плоской волной, освещают

голограмму теми же волнами, сдвигают контролируемый объект перпендикулярно его оптической оси и регистрируют интерферог- рамму с помощью объектива, установленного за голограммой.

Недостаток известного способа - низкая чувствительность контроля. Это объясняется тем, что в дифференциальной интерферометрии, положенной в основу способа, чувствительность контроля определяется величиной сдвига. Так как с увеличением сдвига в диффузно рассеянных полях резко растет частота периодических интерференционных полос, обусловленных фокусными расстояниями объектива и окуляра телескоО Ю

о ю со

пической системы, то это приводит к падению контрастности интерференционной картины вплоть до ее исчезновения из-за того, что период интерференционных полос становится соизмерим с размером стекла.

Целью изобретения является увеличение чувствительности контроля.

Пропускают когерентную световую волну через диффузный рассеиватель, пропускают диффузно рассеянную волну через контролируемую телескопическую оптическую систему, регистрируют голограмму прошедшей объектной волны с опорной плоской волной, освещают голограмму теми же волнами, регистрируют интерферограм- му в фурье-плоскости голограммы и контролируют качество телескопической системы по интерферограмме.

В отличие от известного способа голограмму регистрируют в плоскости изображений диффузного рассеивателя и освещают ее волнами с измененными углами падения, причем изменения углов падения опорной и объектной волн противоположны по направлению, перед регистрацией интерферограммы проводят пространственную фильтрацию прошедших волн в плоскости голограммы.

Предлагаемый способ обеспечивает создание условий получения интерферограммы бокового сдвига в полосах бесконечной ширины с использованием когерентного диффузно рассеянного света, в результате чувствительность увеличивается по сравнению с дифференциальной интерферометрией в полосах конечной ширины.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство включает блок 1 формирования и наклона плоского фронта волны освещения матового экрана 2, контролируемый объект 3, блок 4 формирования и наклона плоского фронта опорной волны и освещение фотопластинки - голограммы 5, пространственный фильтр 6, объектив 7, регистратор 8 интерферограммы.

Устройство работает следующим образом.

Когерентной волной плоской формы, сформированной в блоке 1, проводится ос- вещение матового экрана 2. С помощью контролируемого объекта 3 в виде зрительной трубы Кеплера строится изображение матового экрана 2 в плоскости фотопластинки 5 и записывается на ней голограмма 5 изображения матового экрана 2 с использованием опорной волны плоской формы, сформированной в блоке 4. После указанной записи голограммы 5 освещают ее исходными волнами и изменяют угол наклона

восстанавливающей волны от ©i, при котором проводилась ее запись, до ЭЬ , и в противоположном направлении изменяют угол наклона волны освещения матового экрана 2 на величину а, удовлетворяющую соотношению

0 5

0 5

f2

-z- sin a - sin ©i - sin 02 fi

где f 1 и fa - соответственно фокусные расстояния объектива и окуляра зрительной трубы.

С помощью непрозрачного экрана 6 с круглым отверстием, центр которого находится на оптической оси, отфильтровывают коррелирующуе спекл-поля, которые в фокальной плоскости объектива 7 образуют ин- терферограмму бокового сдвига в полосах

0 бесконечной ширины, характеризующей Осевые волновые аберрации контролируемого объекта 3. Смещение центра фильтрующей диафрагмы в направлении изменения углов а и 0 в пределах изображения матового экра5 на 2 приводит к пространственной фильтрации интерферограммы бокового сдвига, характеризующих качество контролируемого объекта 3 для внеосевых волн по полю угл«| зрения. Регистрация интерференционны

0 картин проводится с помощью регистратора 8 интерферограмм (фотопленка, матрица фотодетекторов и т.д.), находящегося в фокальной плоскости объектива 7.

5 Формула изобретения

Способ интерференционного контроля качества телескопических оптических систем, включающий пропускание когерентной световой волны через диффузный рассеива0 тель, пропускание диффузно рассеянной волны через контролируемую телескопическую оптическую систему, регистрацию голограммы прошедшей объектной волны с опорной плоской волной, освещение голограммы теми же волнами, регистрацию интерферограммы в Фурье-плоскости голограммы и контроль качества телескопической оптической системы по интерферограмме, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности контроля, голограмму регистрируют в плоскости изображений диффузного рассеивателя и освещают ее волнами с измененными углами падения, причем изменения углов падения опорной и объектной волн противоположны по направлению, а разность синусов углов падения волн на голограмму равна произведению масштабного коэффициента преобразования изображения в плоскость голограммы на синус изменения угла

5

падения волн на диффузный рассеиватель, перед регистрацией интерферограммы проводят пространственную фильтрацию прошедших волн в плоскости голограммы.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и предназначен для контроля качества телескопических оптических систем. Цель изобретения - увеличение чувствительности контроля. Способ включает пропускание когерентной световой волны через-диффузный рассеиватель, пропускание диффузно рассеянной волны через контролируемую телескопическую оптическую систему, регистрацию голограммы, прошедшей объектной волны с опорной плоской волной, освещение голограммы теми же волнами, регистрацию интерферог- раммы в Фурьер-плоскости голограммы и контроль качества телескопической оптической системы по интерферограмме. Новым является регистрация голограммы в плоскости изображений диффузного рассеивателя, освещение ее волнами с измененными углами падения. Причем изменения углов падения опорной и объектной волн равны по величине и противоположны по направлению, а перед регистрацией интер- ферограммы проводят пространственную фильтрацию прошедших волн в плоскости голограммы. 1 ил. w ё