Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
2.1. Значения 0 и А' для призмы (см. рис. 2.10 и 2.11)
Призма і Рисунок 6, градус sis Є К
Порро 2.10 60 0,866 2
Амичн 2.10 45 Wl 2 2
Уголковый отражатель 2.10 54,7 l'2/З 2
Порро О 1 ! 90 I і
Уголковый отражатель 2.11 54,7 12/3 I
На рис. 2.12, а изображена схема контроля спектральных ітріїзи. Небольшие изменения однородности стекла можно скомпенсировать приданием граням соответствующей формы.
В 1935 г. Бисакр и Симеон предложи'чі метод контроля дифрак-•шокпчх решеток ка интерферометре Тзаймана — Грина, но, к со-
• ^ _ ----------L' Г'
X »4 і'/, --'і ,•/
с [ишШ
^ V
Рис. 2.12. Схемы контроля диспергирующих призм н дифракционных решеток
5» жалению, не опубликовали его [11]. На первом этапе интерферометр юстируют так, чтобы получить горизонтальные полосы, используя лучи первого порядка. Затем решетку поворачивают и получают лучи третьего порядка, в которых «духи»45 (если они имеются) усиливаются. При их наличии полосы становятся пилообразными. С увеличением промежутка между горизонтальными полосами зубцы становятся все больше и, в конце концов, образуют систему вертикальных полос (рис. 2.12, б).
Одним из первых применений интерферометра Тваймана — Грина стал контроль линз и объективов фотокамер [48, 56], включающий измерение их хроматической аберрации [33]. Для аттестации собирающих линз подходит любая из трех схем, показанных на рис. .2.13, а—в. Длиннофокусные линзы контролируют с помощью выпуклого сферического зеркала, центр кривизны которого совпадает с их -фокусом; короткофокусные — с помощью вогнутого. Успешно применяется также небольшое плоское зеркало; его размеры настоль-I о малы, что требования к точности поверхности могут быть значительно снижены. Если, однако, при этом используется не лазерный источник света, то для сохранения пространственной когерентности (см. п. 2.2.1) во второй ветви интерферометра следует поместить такое же устройство или уголковый отражатель. Характерная особенность метода заключается в том, что рассматриваются только симметричные аберрации типа сферической или .астигматизма.
Если линза должна контролироваться по полю, ее следует установить на оптическую скамью (рис. 2.14). Контролируемая деталь L крепится во вращающейся оправе так, чтобы ее можно было поворачивать вокруг узловой точки N. Так как фокальная поверхность линзы обычно представляет собой плоскость, зеркало M смещают на небольшой отрезок FP с помощью металлического стержня F'P. Интерферограммы линз, имеющих аберрации третьего порядка, рассмотрены в п. 2.6.
Для контроля крупногабаритных линз на интерферометре Тваймана— Грина необходим светоделитель еще большего размера. Согласно Берчу [10] Вильяме предложил вместо этого помещать вогнутое зеркало в одну ветвь прибора и линзу с плоским зеркалом в
2.3.2. Контроль линз
>11
<7)
6)
Рис. 2.13. Возможные схемы контроля линз
* Ложные линии спектра, возникающие из-за технологических ошибок при изготовлении дифракционных решеток. — Прим. ред. Рис. 2.14. Схема контроля линз на оптической скамье
другую (см. рис. 2.2). Аналогичную схему позднее предложил Хопкинс [24] для применения в лазерном неравноплечем интерферометре.
Островская и Филимонова [41] доказали возможность контроля небольших телескопов на та-.KHX установках.
/
2.3.3. Контроль микрообъективов
Тваймаи успешно использовал свой прибор для контроля мик-рообъективов [56, 58]. В делом схема подобна используемой для контроля линз, но выпуклое зеркало не применяют из-за мало: о фокусного расстояния объектива. Иногда микроскоп работает с ту-Cусом конечной длины, а для замены параллельного пучка света и образования источника на расстоянии 16 см н схему добавляют отрицательную линзу. Она должна быть скорректирована на сферическую аберрацию, однако при использовании лазерного или квазимонохроматического света может иметь остаточный хроматизм. На рис. 2.15 представлены возможные схемы контроля; наиболее распространенной является первая, использующая сферическое зеркало с совмещенным с фокусом объектива центром кривизны. Вместо покровного стекла применяют стеклянный отражатель толщиной более полусферы.
Можно также использовать плоское зеркало, но в этом случае фронт поворачивается на 180°, поэтому следует применять лазерный источник или повернуть (с помощью трипель-призмы или аналогичного микрообъектива) фронт в другой ветви. В этом случае интерфе-рограмма будет характеризовать разность аберраций двух объективов.
В четвертой схеме встречно установлены два микрообъектива и интерферограмма представляет собой сумму их аберраций. В га- ключение отметим, что если контролируемые аберрации или размер точечного источника не малы, наилучшим прибором является устройство, использующее систему Дайсона (см. рис. 2.8).
2.4. НЕРАВНОПЛЕЧИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР
В разд. 2.2 отмечалось, что при использовании лазерных источников в интерферометре Тваймана — Грина может создаваться очень большая разность оптического хода [37]. Для объяснения этого рассмотрим сначала спектр лазерного излучения. Свет, излучаемый газовым лазером (рис. 2.16, а), обычно состоит из нескольких спектральных линий (продольных мод) [46], разделенных одинаковым частотным интервалом
