Интерферометр для исследования оптических неоднородностей стекла в оптических деталях Советский патент 1982 года по МПК G01B9/02 

I ;. ;; Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в интерферометрах, предназначенных для исследования оптических неоднрродностей стекла в оптических деталях и заготовках, преимущественно крупногабаритных. Известен интерферометр сдвига, гур нцип действия которого основан на сдвиге относительно друг друга рабочего и опорного вол11овых фронтов l . . . . Недостаток интерферометра заключен в трудности расшифровки интерференционной картины. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является интерферометр .(по схеме интерферометра Физо) для исследования оптических неоднородностей стекла в оптических деталях, содержащий последовательно установленные монохроматический источник света, микрообъектив, диафрагму и полупрозрачное зеркало. делящее световой поток на две ветви, в одной из которых расположен окуляр, а в другой - объектив и два элемента с эталонными плоскими по- . . верхностями. Один-из-, элементов предоставляет собой эталонную клинозидную пластину, а другой - плоскую пластину. Объектив-состоит из двух крупногабаритных компонентов 2. Недостатками интерферометра являются высокие требования на качество изготовления плоских эталонных поверхностей, сложность обработки интерферограммы, ввиду наличия в ней информации как о градиенте показателя преломления, так и об искажениях вол- нового фронта, вносимых эталлонными поверхностями. При исследовании деталей большого диаметра возникают дополнительные о иибки измерения вследствие деформации .эталонных поверхностей. Существенное влияние на точность исследования оказывает объектив, состоящий из Двух крупногаба39ритных компонентов, сборка и юстиров ка которого достаточно сложна. Все эти недостатки снижают точность иссл дования. Цель изобретения - повышение точности исследования. Поставленная цель достигается тем что -в качестве элементов с эталонны ми поверхностями используют слой рту ти и слой иммерсионной жидкости, находящиеся в кювете. Кроме того, объектив выполнен в виде плосковыпуклой лчнзы и мениска, обращенного вогнутостью к плоской поверхности. На чертеже изображена принципиаль ная схема интерферометра. Интерферометр содержит монохроматический источник I света, например лазер, микрообьектив 2, и фокальной плоскости которого помещена диафрагма 3, полупрозрачное зеркало 4, установленное под углом к оси, например, 45, объектив 5, выполненный в виде плосковыпуклой линзы 6, и мениска 7, обращенного вогнутостью к плоской поверхности линзы 6, кювету 8, в которой находятся слои 9 иммерсионной жидкости и слой 10 ртути, использованные в качестве элемен тов с эталрнными поверхностями, окуляр 11, сопряженный с фокальной плос костью объектива 5. Исследуемая деталь 2 фиксируется в кювете 8 над поверхностью р.тути. Показатель преломления слоя 9 иммерсионной жидкости подбирается равным показателю преломл.ения исследуемой детали 12. Интерферометр работает следующим образом . Пучок от монохроматического источ ника 1 света собирается микрообъекти вом 2 на отверстии в диафрагме 3 и проходит через noj.ynpo3pa4Hoe зерка-: ло 4, Объектив 3 преобразует сферический волновой фронт в плоский, Который отражается от плоской поверх ности слоя 9 иммерсионной жидкости и слоя 10 ртути. В поле зрения окуля ра 11 строятся два изображения диафрагмы З.Для наблюдения интерференционной картины окуляр II выключается из хода лучей, глаз наблюдателя - поме1 ается в фокус объектива 5. В пог ле зрения наблюдается интерференционная картина в виде равномерно осве54щенного поля.Исследуемая деталь 12 опускается в иммерсионную жидкость и фиксируется в кювете 8 над поверхностью ртути. По искажению интерференционной картины можно судить о градиенте показателя преломления детали. Для выравнивания интенсивностей интерферирующих волновых фронтов используются иммерсионные жидкое ти с соответствующими оптическими плотностями. Интерферометр позволяет исследовать на неоднородность оптические детали с высокой степенью точности. Интерферометр наиболее эффективен для контроля крупногабаритных оптических деталей, для контроля которых в настоящее время нет достаточно точ.нык приборов, удостоверяющих современному уровню производства. Б качестве эталонных поверхностей применяются поверхности ртути и иммерсионной жидкости, которые под действием сил тяжести приобретают сферическую поверхность с радиусом равным радиусу Земли, т.е. они являются, практически, идеально плоскими и по качеству значительно превосходят эталонные поверхности в используемых интерферометрах. У известных интерферометров точность исследования не превосходит 10, а у предлагаемых - 10 Формула изобретения 1.Интерферометр для исследования оптических неоднородностей стекла в оптических деталях, содержащий последовательно установленные монохроматический источник света, микрообъектив, диафрагму и полупрозрачное зеркало, делящее световой поток на две ветви, в одной из которых расположен окуляр, а в другой объектив ц два элемента с . эталонными плоскими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования, в качестве элементов с эталонными поверхностями используют слой ртути и слой иммерсионной жидкости, находящиеся в кювете. 2.Интерферометр по п. I. о т л ич а ю щ и и с .я тем, что объектив 591 выполнен в виде плосковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью в плоской поверхности линзы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 11456 I. Коломийцев Ю. В. Интерферометры. Л., Машиностроение, 1976, , с. 255. 2. Сакин М. Л. Инженерная оптшьа5 Л., Машиностроение, 1976, с. 249 (прототип).