Тел./Факс: (383) 332-50-60
Тел.: (383) 333-30-91
E-mail: info@diffraction.ru
РУС
ENG

Яндекс.Метрика

Главная Продукция и услуги Контроль асферической оптики Методы контроля асферических поверхностей

Методы контроля асферических поверхностей

В настоящее время известно достаточно много методов контроля асферических поверхностей. Некоторые из них приведены в таблице.

Таблица 1. Методы контроля асферических поверхностей.

Методы измерения Точность Достоинства Недостатки
Сканирующие методы Профилограф [1] 0.5-2нм Универсальность Заданная траектория, большое время измерения, контакт.
Пентапризма [2] 20-50нм Универсальность Заданная траектория, большое время измерения.
Экранные методы Датчик Шека - Гартмана [3] 20-50нм Простота, большой диапазон Ограниченное пространственное разрешение и точность
Интерфе-ренционные методы Интерферометр сдвига (боковой, радиальный, угловой и т.п.) [4] 10-100нм Простота, большой диапазон Ограниченная точность и чувствительность, трудность расшифровки
Точечный дифракционный интерферометр [5] 10-30нм Простота, точность, отсутствие эталона Нестандартное оборудование, ограниченный диапазон.
Синтезированная длина волны (двухволновый) [6] 10-100нм Большой диапазон, грубая поверхность Нестандартное оборудование, ограниченная точность
Интерферометр с сшивкой апертур 10-30нм Универсальность Ограниченная точность, большое время измерений, сложное программное обеспечение
Интерферометр со сканированием вдоль оси (VeriFire Aspere [7] 60-200 нм Универсальность Контроль осевый линз, большие время измерения и стоимость, ограниченная точность.
Прямой метод измерения [8] 60-300нм Простота, обычный интерферометр Отступление от сферы < 1000 , дополнительные погрешности.
Компенсационный с линзовым корректором до 1-5нм Высокая точность Сложность сборки и юстировки линзового корректора.
Компенсационный с СГ – корректором [9] до 1-5нм Простая юстировка, высокая точность Требуется изготовление СГ, возможны оптические шумы
Компенсационный с пространственным модулятором [10] 20-50нм Универсальность Отступление от сферы < 100 , ограниченная точность, сложность сертификации.

Контроль асферики с наибольшей точностью, воспроизводимостью и простотой обеспечивают компенсационные методы на основе применения СГ. Такие голограммы получили название корректоров, компенсаторов, а зарубежной литературе "diffractive null lens" или “null CGH” Голограмма-корректор преобразует исходный волновой фронт W1 обычного интерферометра (плоский или сферический) в волновой фронт W2, сопряженный с формой асферической поверхности, как показано на рис.1.

Если форма поверхности асферики точно соответствует расчетной, то при отражении от нее и вторичном проходе через СГ волновой фронт совпадает с исходным. Интерферометр регистрирует интерферограмму (Рис.1) в виде прямых полос. Малейшее отклонение в форме поверхности приведет к изменению формы волнового фронта и искривлению полос. Чувствительность этого метода определяется выражением: E=(dN/T)(λ/2), где Е - минимально регистрируемое отклонение формы поверхности, dN – регистрируемое смещение полосы при отношении сигнал/шум ≥1, T-период полос, λ-длина волны (обычно λ=633нм). Если интерферометром регистрируется смещение в 0.001 полосы, то чувствительность составит E ~ 0.3нм. Таким образом, реализуется принцип «оптического компаратора», позволяющий регистрировать и измерять малейшие отклонения формы поверхности от заданной. Точность оптического компаратора определяется в основном следующими факторами: точностью расчета и изготовления СГ; особенностью дифракционной структуры СГ, точностью юстировки оптической измерительной системы и точностью интерферометра.

Фазовая функция СГ определяется из геометрической модели хода лучей с нормальным падением на контролируемую поверхность. Фазовая функция СГ - это оптическая разность хода лучей R´C´S´ и RCS, как показано на рис.1. СГ может быть как внеосевой, так и осесимметричной. Внеосевая СГ наклоняется на угол α к оптической оси.

Рис. 1. Оптическая схема контроля асферики с помощью лазерного интерферометра Физо и СГ (а) и форма регистрируемых  интерференционных полос (б) при точно изготовленной асферике.
 
ЗАО ДИФРАКЦИЯ, 630090, Новосибирск, ул. Мусы Джалиля, 15 © 2011 Copyright, ЗАО «Дифракция»