ИММЕРСИОННЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР Советский патент 1972 года по МПК G01B9/02 

Изобретение относится к оптическим контрольно-измерительным приборам и предназначено для применения в цехах и лабораториях, занятых производством и контролем высокоточных оптических поверхностей второго порядка (типерболических, эллиптических, параболических).

Известен иммерсионный интерферометр для контроля качества асферических поверхностей второго порядка, состоящий из осветителя с лазерным источником света, светоделительного и наблюдательного устройства, оптических узлов эталонной и рабочей ветвей).

Эти интерферометры требуют применения либо специально рассчитанных объективов высокого качества, либо сферических зеркал, диаметры которых иамного превышают диаметры контролируемых поверхностей.

С целью расширения диапазона апертур контролируемых поверхностей рабочая ветвь предлагаемого интерферометра содержит линзу, у которой центры кривизны совмешены с геометрическими фокусами исследуе.мой поверхности, и поверхность, обращенная к исследуемой поверхности, выполнена полупрозрачной, а также иммерсионную жидкость с показателем преломления, равны.м ноказателю преломления линзы, заполняющую пространство между полупрозрачной поверхностью линзы и исследуемой поверхностью.

На чертеже схематично показано устройство предлагаемого интерферометра.

Он содержит контролируемую поверхность 1 (в данном случае - выпуклая гиперболичность) , иммерсионную жидкость 2, линзу 3 со сферическими поверхностями 4 и 5 (поверхность 5 имеет полупрозрачное покрытие), светоделительный кубик 6, эталонное сферическое зеркало 7, конденсорную линзу 8, лазерный источник 9 непрерывного действия, объектив 10, диафрагму 11. Центры кривизны Ci и Сз сферических поверхностей 4 5 линзы 3 совмещены с геометрическими фокусами fi и FZ контролируемой асферической поверхности.

Благодаря нормальному падению на поверхность 4 и равенству показателей преломления линзы 3 и иммерсионной жидкости 2, все лучи, идущие из точки FI (С), достигают контролируемой поверхности 1, не меняя своего направления. Отраженные от контролируемой поверхности лучи падают нормально на полупрозрачную сферическую поверхность 5, после отражения от которой повторяют свой путь в обратном направлении и за светоделительным кубиком 6 интерферируют с лучами, идущими из эталонной ветви. Для контроля выпуклых эллиптических поверхностей необходимо, чтобы падающий на поверхность 4

пучок лучей был расходящимся, а для контроля параболических поверхностей - параллельным, что обеспечивается введением в схему дополнительного объектива. Заключение о качестве контролируемой поверхности делается по виду наблюдаемой интерференционной картины.

Основное достоинство предложенного интерферометра состоит в том, что он позволяет контролировать асферические поверхности высокой апертуры с помощью единственной дополнительной оптической детали - простой линзы, диаметр которой равен или незначительно превосходит диаметр контролируемой поверхности. Кроме того, линза не преломляет падающий на нее пучок лучей, и поэтому рабочая ветвь интерферометра является абсолютно безаберрационной для любой апертуры асферической поверхности.

Предмет изобретения

Иммерсионный интерферометр для контроля качества асферических поверхностей второго порядка, состоящий из осветителя с лазерным источником света, светоделительного и наблюдательного устройств, оптических узлов эталонной и рабочей ветвей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона апертур контролируемых поверхностей, рабочая ветвь интерферометра содержит линзу, у которой центры кривизны совмещены с геометрическими фокусами исследуемой поверхности, и поверхность, обращенная к исследуемой поверхности, выполнена полупрозрачной, а также иммерсионную жидкость с показателем преломления, равным показателю преломления линзы, заполняющую пространство между полупрозрачной поверхностью линзы и исследуемой поверхностью.