Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Как п в случае использования реаньнык голограмм, при установке в интерферометр синтезированной голограммы (см. рис. 12 \ ), она и полосы, образованные в результате интерференции эталонного BOHH1OBOrO фронта и фронта от контролируемого зеркала, создают муаровую картину, характеризующую различие между СГ її интерференционными полосами. Для повышения контраста картины обычно используют пространственное фильтрование (если при изготовлении СГ наклон плоского эталонного волнового фронта выбирался равным максимальному изгибу асферического вольового фронта вдоль пересечения этого фронта и плоскости палення плоской волны (или больше него). Фильтрование может быть улучшено путем повторного изображения голограммы с помощью малой апертуры, установленной в фокальную плоскость изображающего объектива так, чтобы через нее проходили только волновой фронт от контролируемого зеркала и фронт, создаваемый при освещении голограммы плоской волной. В этом случае в плоскости интерференции образуется интерферограмма, показывающая различие между ними.
Как и реальные голограммы, синтезированную голограмму сле-.д\ет помещать в интерферометре так (см. рис. 12.1), чтобы изменения толщины ее подложки не влияли на точность результатов. Этим устраняется один из серьезных источников возможных ошибок контроля.
12.3.2. Источники ошибок
В дополнение к ошибкам, возникающим при использовании реальной голограммы в качестве эталонной пластины, синтезированная голограмма имеет три дополнительные источника погрешностей: 1) искажение графопостроителя; 2) неправильный размер голограммы и 3) дисторсия фоторепродуцирующего объектива. ¦Они пропорциональны максимальному отступлению асферического волнового фронта от сферического или плоского. По этой причине асферический волновой фронт всегда следует вычислять относительно сферического, так как это сводит к минимуму величину асферического отступления.
Главным источником ошибок СГ являются искажения графопостроителя. Чтобы показать, что точность волнового фронта СГ зависит от его разрешающей силы и максимального изгиба контролируемого асферического волнового фронта, предположим, что графопостроитель имеет PXP разрешаемых точек, пли аналогично Pl2 точек вдоль радиуса голограммы. Так как максимальная ошибка при построении любой точки равна половине величины разрешения, любая часть каждой линии, составляющей голограмму, может быть смещена от расчетного положения на расстояние, равное 1 /Р. Допустим, что максимальная разность между огибающей асферического фронта и наклонной плоской волной составляет Sh на радиус голограммы. Следовательно, фаза плоской волны на линиях голограммы может отличаться от соответствующей фазы необходимого фронта на величину (S/P) л, что также является максимальной ошибкой в восстановленном волновом фронте. Поскольку окончательная интерферограмма записывается в плоскости изображения голограммы, дискретность, зависящая от числа разрешаемых точек, вызывает максимальную погрешность, равную (SiP)/.. На рис. 12.6 показана логарифмическая зависимость волновой ошибки от числа разрешаемых точек графопостроителя для Рис. 12.Ii. Зависимость максимальной погрешности со.ппосого фронта о г числа разрешаем точек вдоль Диаметра графопостроителя при макси-VIiLibHOO ра.їиостн изгибов на радиус: / — !ОП ).; 2 — 300 X; Я — 1300 /.;
4 — 6000 л; 5 — 21000 л
Wlf 10s We
Число разрешаемых те vex P
различных значений максимальной разности между изгибами асферического и наклонного плоского (фронтов.
1\ак указано выше, для увеличения контраста в конечной инк р-ферограмме голограмму изготовляют так, чтобы ее молено было пространственно отфильтровать с выделением первого порядна восстановления. Это требует, чтобы изгиб (наклон) плоского эталонного волнового фронта был не меньше максимального изгиба асферического. Их измеряют вдоль линии пересечения фронтов. Увеличение наклона плоского эталонного волнового фронта уменьшает точность получаемого асферического, поэтому для контрі,.;л несимметричных волновых фронтов можно применять меньший наклон эталонного, если плоскость его падения совпадает с направлением минимального изгиба асферического волнового фронта.
Важно отметить, что наибольшая погрешность на рис. 12.6 в действительности является наихудшим вариантом; это случается только в той области голограммы, где различие в изгибах максима ть-ное и только при условии, если дисторсия графопостроителя з -есь тоже максимальна. Кроме гого. если известна величина дпеториш і рафодостроителя, часто можно подсчитать и вычесть из нее сис тематическую составляющую Г10. Ь8].
Другим источником ошибок является неточный размер гологрнн-мы. Допустим, что <р(г, 0) —искаженный волновой фронт, кот ••> лируемый в плоскости голограммы. Если она имеет правильним
размеры, ТО ПОГреШНОСТь КОНТРОЛЯ отсутствует. ЕСЛИ >КЄ ГОЛОГ^'М-
ма имеет неправильный 1? аз мер (па коэффициент увеличения ,": > оо в результат измерении нмн :ет о.пнммя <г(г/Л, С)—¦'('', Gm . н.гмо.неннл Тейлора имен м
. \ ч
¦'J , =M (г,
