Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Elhh .Ii ;осгаточио нмннмм часток, всеми членами рз; пренебречь, а ошибку коні)
К '"МНнН.Пе H ЮМ'ЛСМ-еТСЯ ожеиня БHiiiJЄ нерВОГО пор: >ля, вызванную неправильн
рами голограммы, представим, следующим ооразом: — , б)-<?(г, 6) = M J
П'і (г , ft)
-14- (12-4>
or
ЛІ
Влияние дисторсии анализируется так же, за исключением того, что величина Al здесь является функцией положения г. При дисторсии и (г) точка, которая должна быть на радиусе г, располагается на радиусе / [ 1-Ьа(г) ]. Поскольку при контроле часто дисторсия и изгиб волнового фронта максимальны при максимальном значении >. ошибку, вызванную дисюрсией, можно уменьшить путем выбора увеличения, уравновешивающего ее на краю кривой. Другими словами, фоторедукция должна быть уменьшена на коэффициент 1 et (/'max) от значения, рассчитанного при условии отсутствия дисторсии, Таким образом, ошибка увеличения, вызванная дисторсией на произвольном радиусе г, к<
Ошибки выравнивания, связанные с использованием реальной голограммы в качестве эталонной пластины, имеют место и при контроле с помощью синтезированной. Поэтому при вычерчивании СГ на ее рисунке должны присутствовать выравнивающие линии для получения нужных размеров голограммы.
На рис. 12.7 и 12.8 показано применение СГ для контроля различных оптических систем, создающих асферические волновые фронты.
Ряс. 12.7. Контроль с помощью синтетиче- Рис, 12.8. Результат голографического конт-ской голограммы асферического волнового роля линзы, имеющей сферическую аберра-фронта при максимальном изгибе 126 h на цию третьего и пятого порядков, равную
M (а) = \ 1 -fa (r)]/[ 1 -фа (г max)j.
(І2.5)
12.3.3. Результаты, получаемые при использовании синтезированной голограммы
1
радиус и асферичности 64 7, [34|
50 к На рис. 12.7 представлены результаты контроля с помощью синтетической голограммы несимметричного асферического фронта, для і оторого не может быть использован компенсационный метод с применением традиционных оптических систем. Контролируемый волновой фронт имел максимальный изгиб 126л на радиус и 64л на отклонение. Средняя квадратичная ошибка контроля составила 0,07/..
На рис. 12.8 представлена интерферограмма объектива, имеющего сферическую аберрацию третьего и пятого порядка, равную 50/.. Ее анализ показывает, что среднее квадратнческое отклонение иолновых фронтов, созданных объективом и голограммой, отличается менее чем на 1/15л.
12.3.4. Сочетание голограмм с традиционными оптическими компенсаторами
Хотя синтезированная голограмма может быть рассчитана для любой, даже самой сложной оптической системы и теоретически возможно создание больших, интерферометрически контролируемых графопостроителей для ее изготовления, временные и материальные затраты при этом часто достигают недопустимых размеров. Аналогично могут быть рассчитаны и изготовлены отражательные и преломляющие оптические компенсаторы практически для любой оптической системы, но и их изготовление часто требует затрат времени и средств, превышающих практические возможности. Поэтому с неизбежностью возникает вопрос: можно ли заменить сложные СГ или оптический компенсатор комбинацие и относительно простого компенсатора и СГ? Во многих слу чаях ответ будет положительным, и; вероятно, именно такое решение проблемы следует считать оптимальным.
Для иллюстрации потенциальных возможностей комбинированного контроля ниже приведены результаты измерения главного зеркала внеосевой системы Кассегрена, имевшего отклонение около 455л (при 514,5 нм) и максимальный изгиб около 1500/. на радиус [37] и представлявшего собой внеосевой сегмент диаметром 69 см, нентр которого лежит в 81 см от оси симметрии всей асферической поверхности. Оптическим компенсатором служило сферическое зеркало Максутова (рис. 12.9), которое уменьшает асферичность и изгиб волнового фронта с 910 до 45/_ и с 3000 до 70/. на радиус соответственно. Для устранения остаточной асферичности использовалась голограмма.
На рис. 12.10, а показаны интерферограммы, полученные при таком комбинированном контроле, а на рис. 12.10, б — результаты анализа той же системы с помощью дорогостоящего преломляющего оптического компенсатора. СГ была изготовлена для контроля только участка внутри искаженного круга, показанного на рис. 12.10, б. Принимая во внимание, что интерферограмма, полученная с помощью оптического компенсатора, имеет гораздо большую дис-торсию, чем интерферограмма типа СГ — Максутова, а также то,
309' Il-
«л
4/5
Cf
Риг. 12.!). Интерферометр CT-
' - КОМ Г ро. IIipye MOC1 пефср
сфгрпчсскоо чоркаjo .Maк"с ь on гр OJi 11 р \ с мого ifiK,-],-id ; фі: '1Ы р; 7 - и iOk кос і ь л J-V]), 7 - коп г р криви
•коо
Максутоьа:
.4 с у І l\ а ."и j,
.Ma ксу гоза
•і іва; л -- и їоор.---I — іі-іостра иг;: п срФі'рогр и " і ь:. : іс. кого -л
Рис. 12.10. Результаты контроля:
й — способом СГ — .Максутова при /.==511,5 нч; и — с использованием .'ііпізового компенсаторд при л = 632.8 им [37]
1Я;!
dir.
ИМИИМИШИИ
.. ¦."¦¦ . .- ¦¦ . ." . >¦ ¦¦ •¦¦ -Ji Ii.............:?:?:-- .
