Интерференционный способ контроля радиуса кривизны оптических сферических поверхностей Советский патент 1993 года по МПК G01B11/24 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля радиуса кривизны оптических сферических, в частности пробных стекол и их формы.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Для достижения указанной цели предварительно устанавливают на одной оси об- разцовую осевую голограмму и контролируемую поверхность, голограмму освещают коллимированным пучком когерентного излучения, ориентированного вдоль оси, освещение контролируемой поверхности осуществляют двумя гомоцентрическими пучками когерентного излучения, соответствующими симметричным порядкам дифракции образцовой голограммы с центрами, расположенными на расчетном расстоянии 2Р друг от друга, при сравнении радиуса контролируемой поверхности с расчетным параметром образцовой голограммы совмещают отраженные от контролируемой поверхности гомоцентрические пучки и регистрируют муаровую картину, по параметрам которой судят о величине и знаке отступления ДН радиуса контролируемой поверхности от расстояния 2Р между центрами гомоцентрических пучков. Дополнительно образцовую голограмму и контролируемую поверхность устанавливают на расстоянии Р друг от дру га, а знак и величину AR отступления конт ролируемого радиуса R определяют по формуле

JOO

о

СП

о

R 2P 2PNA(2h+2P-NA)

8Ph - 6PN А + 2hN А - (N А)2

гдеН Р(л/1 -1):

4Р

не;

N - количество колец в муаровой картиА - длина волны когерентного излучения;

d - действующий диаметр образцовой голограммы.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед контролируемой поверхностью 1 устанавливают пропускающую образцовую голограмму 2, которую освещают соосный с ней когерентный коллимированный пучком 3 света. С помощью голограммы 2 в ее симметричных порядках дифракции, например, в н- 1-м и 1-м, +2-м и -2-м и т.д., в проходящем свете из пучка 3 формируют два направленных на поверхность 1 гомоцентрических когерентных пучка 4, 5 света с центрами, соответственно 6 и 7, расположенными на расчетном расстоянии 2Р один от другого. Ручки 8, 9 света с. центрами 10, 11 соответственно, полученные отражением от поверхности 1 пучков 4 и 5 соответственно совмещают на голограмме 2. Возникающие при совмещении пучков 8,9 интерференционная картина накладывается на структуру голограммы 2.

При этом в пучках 12, 13 света посредством светоделителя 14 и проекционной системы 15 на экране 16 возникает муаровая картина 17, по количеству N муаровых колец1, в которой определяют величину и знак отступления радиуса поверхности 1 от расчетного расстояния 2Р между центрами 6,7. Величину AR отступления и знак радиуса R определяют по формулам через число колец N в муаровой картине на экране 16 и ее диаметр

2PNA(2h + 2P-NA)

R -2Р

гдеЬ

P(V1

8Ph - 6PN А + 2hN A - (N A)2

+2T-D.

4Р

А-длина волны когерентного излучения, d - действующий диаметр образцовой голограммы.

Способ может быть осуществлен как с помощью синтезированных голограмм, так и с помощью классических, записанных на светочувствительных средах двумя гомоцентрическими пусками с центрами, расположенными на расчетном расстоянии. Формул а изо б ре тени я Интерференционный способ контроля радиуса кривизны оптических сферических

поверхностей, заключающийся в том, что освещают образцовую осевую синтезированную голограмму, расположенную на подложке, освещают контролируемую поверхность и судят о несоответствии радиуса

кривизны контролируемой поверхности параметру синтезированной голограммы, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности, предварительно размещают на подложке соосно с первой образцовой

осевой голограммой вторую пропускающую образцовую осевую синтезированную голограмму и устанавливают голограммы перед контролируемой поверхностью на одной оси, голограммы освещают коллимированным пучком когерентного излучения, парал- лельно их оси формируют из коллимированного пучка эталонный пучок, контролируемую поверхность освещают двумя гомоцентрическими пучками, соответствующими нулевым порядкам дифракции соответственно первый и второй голограмм, центры которых расположены на расчетном расстоянии друг от друга на оси. голограмм и по крайней мере один из

которых является сходящимся, при сравнении радиуса кривизны с параметром синте- зированной голограммы направляют отраженные от контролируемой поверхности первый и второй гомоцентрические пуч«и на соответственно первую и вторую голограммы, выделяют за голограммами в обратном ходе квазиколлимированеные пучки, каждый из пучков совмещают с эталонным пучком до образования интерференционной картины, регистрируют одновременно две интерференционные картины и определяют взаимно.е искривление дифференционных полос, а в качестве расчетного параметра, по которому судят о

знаке и величине отступления контролируемого радиуса, выбирают расстояние между центрами первого и второго гомоцентрических пучков.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле радиуса кривизны оптических сферических поверхностей, в частности пробных стекол. Целью изобретения является повышение точности контроля. Две соосно расположенные на общей подложке пропускающие осевые синтезированные голограммы устанавливают пе- ред контролируемой поверхностью. Обе голограммы освещают когерентным коллимированным пучком света, параллельным их оси, и формируют с их помощью два гомоцентрических пучка света с центрами, расположенными на расчетном расстоянии вдоль оси голограмм, и направляют гомоцентрические пучки на контролируемую поверхность. Два отраженных от контролируемой поверхности пучка пропускают сквозь те же голограммы, получая два квазиколлимированных пучка, которые совмещают с эталонным пучком, регистрируя при этом две интерференционные картины. По взаимному искривлению интерференционных полос двух картин судят о величине и знаке отступления контролируемого радиуса от расчетного расстояния между центра ми гомоцентрических пучков. 2 ил. (/) С