ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Советский патент 1969 года по МПК G01B9/02 G01N11/02 

Интерферометр .предназначен для контроля оптических систем, обладающих большими аберрациями. К таким системам относятся компенсаторы, от1дельные компоненты сложных оптических систем, одиночные лиизы со сферическими или, асферическими поверхноСТЯ.МИ, о:гражающие асферические поверхног сти,, высокоточные конденсоры, осветительные системы и др.

Известные методы и приборы для контроля оптических систем в Основно.м позволяют определить малые аберраини, в волновой мере не превышающие нескольких длин волн, т. е. 2-3 мкм. Непосредственное примене:Н 1е их для контроля больших аберраций (порядка десятков и даже сотен длин волн) либо принципиально невозможно, либо обеспечивает лишь очень грубый контроль.

Предлагаемый ннтерфарометр основан на измерении относительной деформации двух последовательных положений волнового фронта. Если оптическая система имеет большие аберра.ции, то волновой фронт, выходящий из нее, значительно отли/чается от сферы или плоскости, т. е. в общем случае является асферическим. При перемещение волнового фронта в однородной среде происходит его дефор.мация, т. е. иаменение волновой аберрации в зависимости от положения волнового фронта. Предложенный интерферометр позволяет измерить с высокой точностью деформацию волнового фронта и. отличается от известных тем, что в обоих ветвях интерферометра устанавливают сферические зеркала 5 разных радиусов.

На фиг. 1 изображена оптическая схема интерферометра; на фиг. 2, 3 и 4 - его видоизмененные схемы. В схему входят монохроматический источник света 1, диафрагма 2, полупрозрачное зеркало 3, диафрагма 4 для наблюдения интерференционной картины, объектив 5, создающий лучок лучей определенной формы, контролируемая система 6, полупрозрачное

5 зеркало 7, сферические зеркала 8 п 9 разных радиусов кривизны.

На фигурах приведены также следующие обозначения: TI и Г2, Ci и Са - центры кривизны сферических зеркал, F - параксиальный факус контролируедюй системы, Р - расстоян)е от центра зеркала 7 до fa, PI и Р-, - волновые фронты, идущие из контролируемой системы после отражения лучей от зеркал 8 и 9. По

5 возникающей интерференционной картине,

для наблюдения которой служит диафрагма

ляется на два пучка, идущих к сферическим зеркалам 8 и 9 разных радиусов. После отражения от этих зеркаш и выхода из контролируемо,й системы нучки лучей образуют волновых фронта PI и Р, дефорджрованные относительно друг друга на незначительную велИ|Чину, хотя отклонение каждого волнового фронта от сферы или плоскости может быть очень большим. В результате взаимодействия этих волновых фронтов возникает интерференционная картина.

На фиг. 2 контролируемая система 6 работает Hia конечное расстояние, ноэтому не требует дополнительного о-бъектива. На фиг. 3 по;казана схема интерферометра с концантрично расположенными з еркалами, где в целях сокращения габаритов прибора и устранения влияния вибраций полупрозрачное покрытие занесено на вторую поверхность линзы JO. На фиг. 4 контролируемая система 6 ра-ботает в обратном ходе лучей по сравнению с фиг. 1, в этОМ случае роль сферических зеркал выполняют плоские зеркала // и, 12, установленные на определенном расстояни-и друг от друга.

В отличии от известных приборов в предлол енном интерферометре качество, контролируемой системы определяется по виду интерференционной картины, имеющей малое число колец или полос, хотя волноиая аберрация систедмы может достигать большой величины. Это дает возможность определить качество контролируемой системы в несколько раз точнее, чем на существующих приборах.

Предмет изобретения

1.Интерферометр для контроля оптических систем, состоящий из монохроматического источника света, полупрозрачное зеркала, диафрагмы для наблюдения интерференционной картины, оптически сопряженной с источником света, и объектива, создающего пучок лучей, в KOTOipOM устанавливается контролируемая система, отличающийся тем, что, с целью контроля больших аберра ций с высокой точностью, после контролируемой системы установлено полупрозрачное зеркало, разделяющее световой поток на два пучка, в каждом из которых установлено сферическое зеркало с разными радиусами, кривизны,

центры кривизны которых совмещены с изображением параксиального фокуса контролируемой системы.

2.ИнтерферОМетр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния вибраций и уменьщения габаритов прибора, после контролируемой системы установлены концентрическая линза и сферическое зеркало, причем центр кривизны второй поверхности линзы и зеркала сов мещены с параксиальным

фокусом контролируемой системы, а вторая HOiBepxHocTb линзы имеет полупрозрачное покрытие и радиус кривизны, отличающийся от радиуса кривизны сферического зеркала.

Ci

иг.