SU1113670A1

SU1113670A1 - Устройство дл контрол плоских оптических поверхностей

Info

Publication number: SU1113670A1
Application number: SU833589658A
Authority: SU
Inventors: Виктор Алексеевич Зверев; Татьяна Александровна Иванова; Владимир Константинович Кирилловский; Владимир Яковлевич Орлов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1705
Priority date: 1983-05-12
Filing date: 1983-05-12
Publication date: 1984-09-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЛОСКИХ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ , содержащее расположенные на одной оптической оси точечный тест-объект и вогнутое сферическое зеркало, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и производительности контрол , оно снабжено лннзовым корректором, установленным между точечным тест-объектом н вогнутым сферическим зеркалом, выполненным в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к сферическому зеркалу , а тест-объект совмещен с фокусом мениска и сферического зеркала. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что соотношение радиусов кривизны поверхностей мениска и сферического зеркала св зано зависимостью г, 1,5-2Г2 0,05-0,1/Гз/, где г,и 1 -радиусы кривизны соответственно первой и второй поверхностей мениска; г, - радиус кривизны сферического зеркала, а рассто ние d между мениском и сферичесi ким зеркалом составл ет оМп ,5(r,|. w

Description

со 0

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, и может быть использовано при изготовлении высокоточных плоских поверхностей оптических деталей, в том числе плоских зеркал больших диаметров, примен емых дл контрол и юстировки крупногабаритных телескопов и коллиматоров, а также плоских поверхностей, вл ющихс элементами зеркально-линзовых объективов

Известно устройство контрол плоских оптических поверхностей, содержащее пластипу с образцовой плоской поверхностью 1

Недостатком такого устройства вл етс необходимость изготовлени образцовой плоской поверхности, соизмеримой по диаметру с контролируемой поверхностью, но выполненной с более высокой точностью (причем контроль эталонной плоскости поверхности сам по себе вл етс сложной технической проблемой).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл контрол плоских оптических поверхностей, содержащее раасположенные на одной оптической оси точечный тест-объект и вогнутое сферическое зеркало 2.

Недостатками известного устройства вл етс низка точность и производительность контрол из-за необходимости изготовлени контрольного вогнутого сферического зеркала, превышающего по диаметру контролируемую поверхность, а также из-за сложности расшифровки и интерпретации получаемых интерферограмм, обусловленной переменной ценой периода интерференционных полос.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл контрол плоских оптических поверхностей, содержащее расположенные на одной оптической оси точечнь1Й тест-объект и вогнутое сферическое зеркало снабжено линзовым корректором, установленным между точечным тест-объектом и вогнутым сферическим зеркалом, выполненным в виде отрицательного мениска, обращенного вогну той поверхностью к сферическому зеркалу, а тест-объект совмещен с фокусом мениска и сферического зеркала.

Кроме того, соотношение радиусов кривизны поверхностей мениска и сферического зеркала св зано зависимостью

г 1,5-2Г4. 0,05-0,1/PS/, где Г, И Гг-радиусы кривизны соответственно первой и второй поверхностей мениска;

Tj радиус кривизны сферического

зеркала,

,1 п.ссто ние d между мениском и сфери41 1м зеркалом составл ет

o,-4|r,KioLi a5lr, .

| тройство содержит расположенные на одной оптической оси точечный тест-объект, линзовый корректор и вогнутое сферическое .зеркало. Линзовый корректор выполнен в

виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к сферическому зеркалу . Тест-объект совмещен с фокусом мениска и сферического зеркала.

Устройство работает следующим образом .

Линзовый корректор строит мнимое изображение точечного тест-объекта в фокусе сферического зеркала, внос при этом большую положительную сферическую аберрацию , котора компенсирует отрицательную сферическую аберрацию зеркала, присущую ему при работе в параллельном ходе лучей. Отраженный от контролируемой поверхности параллельный пучок фокусируетс сферическим зеркалом и мениском в фокусе F, формиру в нем автоколлимационное безаберрационное изображение точечного тест-объекта .

Вследствие того, что мениск и сферическое зеркало формируют параллельный пучок лучей, падающий по нормали к контролируемой плоской оптической поверхности, диаметр сферического зеркала равен диаметру контролируемой плоской поверхности. Дл исправлени сферической аберрации сферического вогнутого зеркала, возникающей при работе в параллельном ходе лучей, с точностью не,ниже 0,01 длины световой волны радиусы кривизны мениска св заны соотношением

PI 1,5-2гг 0,05--- 0,1/Гз/ , где Tj - радиус кривизны сферического

зеркала;

tW 1 - радиусы кривизны соответственно первой и второй поверхностей мениска,

а рассто ние d между мениском и сферическим зеркалом составл ет

03lJ.UldLKp.,5lr,|.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность изготовлени крупногабаритной плоской поверхности с погрещностью не выше 0,05 длины волны. Продольные габариты системы контрол сокращаютс вдвое, так как точечный тест-объект в ней совмещен с передним фокусом системы, а не с центром кривизны зеркала.

Сокращение габаритов повышает виброустойчивость системы. Кроме того, повышение точности и надежности контрол при повышении его производительности достигаетс за счет того, что при контроле плоской поверхности в устройстве выполн етс условие посто нства углов падени лучей в каждой точке контролируемой поверхности. Таким образом, данные об ошибках изготовлени плоской поверхности могут быть получены в виде интерферограммы обычного типа (двухлучева интерферограмма с опорной волной), имеюшей посто нную цену периода интерференционной полосы, равной половине длины волны.

Расшифровка такой интерферограммы и математическа обработка результатов измерений может быть Bbiiionnenij с применением существующей аппаратуры, методик расшифровки и имеющихс программ дл обработки данных на ЭВМ.

Высокий уровень оптической коррекции данного устройства в сочетании с возможностью получени интерферограммы, имеющей посто нную цену полосы, и последующей расщифровки ее по существующим высокоточным методикам с применением ЭВМ обеспечивает минимальные погрещности при изготовлении крупногабаритных оптических поверхностей. Кроме того, параметры малогабаритного линзового корректора (диаметр корректора 125 мм, т. е. менее 0,1 диаметра контролируемой поверхности) могут быть проконтролированы со стороны его вогнутой поверхности.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЛОСКИХ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее расположенные на одной оптической оси точечный тест-объект и вогнутое сферическое зеркало, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, оно снабжено линзовым корректором, установленным меж ду точечным тест-объектом и вогнутым сферическим зеркалом, выполненным в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к сферическому зеркалу, а тест-объект совмещен с фокусом мениска и сферического зеркала.
2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что соотношение радиусов кривизны поверхностей мениска и сферического зеркала связано зависимостью г, = 1,5—2г₂ = 0,05—0,1/гз/, где г,и —радиусы кривизны соответственно первой и второй поверхностей мениска;

r_s — радиус кривизны сферического зеркала, а расстояние d между мениском и сферическим зеркалом составляет

1П>| Md ko,5|r_s|.

3670