Интерферометр для контроля клиновидности оптических пластин

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля клиновидности оптических пластин. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения измерительной базы интерферометра. Пучки лучей источника 1 излучения проходят через конденсор 2, светоделитель 3 и объектив 4 и параллельным пучком падают на грани контролируемой пластины 13, после отражения от них проходят через объектив 4, отражаются от светоделителя 3 и, последовательно отразившись от зеркал 6 и 7 рефлектора, падают на отражатели 8 и 9 в виде плоского волнового фронта. После отражения от отражателей 8 и 9 пучки лучей собираются в фокусе рефлектора, образуя интерференционную картину в виде полос равной ширины, при этом расстояние между полосами прямопропорционально длине волны источника 1 излучения и обратно пропорционально расстоянию между отражателями 8 и 9. Микроскоп в виде объектива 11 и окуляра 12 позволяет получить в поле зрения интерферометра увеличенное изображение интерференционной картины. Перемещением отражателей 8 и 9 добиваются такого их взаимного положения, при котором исчезает интерференционная картина в поле зрения интерферометра, при этом измеряют с помощью измерителя 10 расстояние между отражателями 8 и 9 и рассчитывают клиновидность в измеряемой плоскости. После этого поворачивают столик 5 на 90° и повторяют измерения расстояния B<SB POS="POST">2</SB> между отражателями 8 и 9, при котором размывается интерференционная картина, и вычисляют угол Θ<SB POS="POST">2</SB> клиновидности контролируемой пластины 13 в ортогональной плоскости. После этого вычисляют общий угол клиновидности контролируемой пластины 13. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

C0LlHAЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g!) g С 01 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР! (21) 4406073/24-28 (22) 07.04,88 (46) 07.10.90. Бюл. Ф 37 (72) В.Г. Соловьев (53) 531.715.1 (088.8) (56) Афанасьев В.А. Оптические измерения. — M.: Высшая школа, 1981, с.84, (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР 1П1Я КОНТРОЛЯ

КЛИНОВИДНОСТИ ОПТИЧЕС1ИХ ПЛАСТИН (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля клиновидности оптических пластин. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения измерительной базы интерферометра. Пучки лучей источника 1 излучения проходят через конденсатор 2, светоделитель 3 и объектив 4 и параллельным пучком падают на грани контролируемой пластины 13,.после отражения от них проходят через объектив 4, отражаются от светоделите„„SU„„1597527 А 1

2 ля 3 и, последова ельно отразившись от зеркал 6 и 7 рефлектора, падают на отражатели 8 и 9 в виде плоского волнового фронта. После отражения от отражателей 8 и 9 пучки лучей собираются в фокусе рефлектора, образуя интерференционную картину в виде полос равной ширины, при этом расстояние между полосами прямо пропорционально длине волны источника 1 излучения и обратно пропорционально расстоянию между отражателями 8 и 9, Микроскоп в виде объектива 11 и окуляра 12 позволяет получить в поле зрения интерферометра увеличенное изображение интерференционной картины. Перемещением отражателей 8 и 9 добиваются такого их взаимного положения, при котором исчезает интерференционная картина в поле зрения интерферометра, при этом измеряют с помощью измерителя 10 расстояние между отражателями 8 и 9 и рассчитывают

1597527

2n-& Ь, = kS, клиновидность в измеряемой плоскости.

После этого поворачивают столик 5 на ЭС и повторяют измеРения расстояния Ь между отражателями 8 и 9, при котором размывается интерференционИзобретение относится к измерительной, технике и может быть использовано для контроля клиновидности оптических пластин.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения измерительной базы интерферометра.

На чертеже представлена функциональная схема интерферометра.

Интерферометр содержит источник 1 излучения и последовательно установленные по ходу пучка лучей источника 1 излучения конденсор 2,, светоделитель 3, объектив 4, столик 5,. предназначенный для размещения контролируемой пластины и установленный с воэможностью поворота вокруг двух взаимно-перпендикулярных осей, одна из которых совпадает с оптической осью объектива 4, рефлектор, выполненный в виде двух зеркал 6 и 7, оптически связанный через светоделитель 3 с объективом 4 и установленный так, что его оптическая ось перпендикулярна оптической оси объектива 4 и его передний фокус совмещен с передним фокусом объектива 4, два отражателя 8 и 9, оптически связанные с зеркалом 7 и установленные с возможностью одновременного смещения в противоположных направлениях перпендикулярно оптической оси рефлек- . тора, измеритель 10 расстояния, скрепленный с отражателем 8 и 9, объектив 11, оптически связанный через светоделитель 3 с конденсором 2 и установленный с возможностью смещения вдоль оптической оси рефлектора, с которой совмещена его оптическая ось, окуляр 12, оптически свя--занный через объектив 11 и светоделитель 3 с конденсором 2 и установленный соосно с объективом 11 с возможностью смещения вдоль его оптической оси.

Объектив 11 и окуляр 12 образуют оптическую систему микроскопа для ная картина, и вычи"ляют угол, клиновидности контролируемой пластины l3 в ортогональной плоскости. После этого вычисляют общий угол клинавидности контролируемой пластины 13. 1 ил. анализа интерференционной картины, при этом выполнение объектива 11 с воэможностью. смещения вдоль его оптической оси обеспечивает возможность получения в поле зрения изображения полос интерференционной картины ппстоянной ширины независимо от расстояния между отражателями 8 и 9. Объек2р тив 4 с рефлектором в виде зеркал 6 и 7 образуют телескопическую систему.

Контролируемую пластину 13 устанавливают на столик 5 так, чтобы нор25 мали к ее рабочим граням составляли небольшой угол с оптической осью объектива 4, Пучки лучей источника 1 излучения (например, лазера) проходят через конденсор 2, светоделитель 3

31) и объектив 4 и параллельным пучком падают на грани контролируемой пластины 13 и после отражения от них проходят через объектив 4, отражаются от светоделителя 3, и последовательно отразившись от зеркал 6 и 7 рефлектора, падают на отражатели 8 и 9 в виде волнового фронта. Перед измерением расстояние между отражателями 8 и 9 устанавливают минимальным. После от4(l ражения от отражателей 8 и 9 пучки лучей собираются в фокусе Рефлектора, образуя интерференционную картину в виде полос равной ширины, при этом расстояние между точками прямо про45 порционально длине волны источника 1 излучения и обратно пропорционально . расстоянию между отражателями 8 и 9 (расстоянию между центрами их световых диаметров), Микроскоп в виде объектива l1 и окуляра 12 позволяет получить в поле зрения интерферометра увеличенное изображение интерференционной картины, при этом интерференционная картина исчезнет, если будет выполнено условие

159

Ф о р м у л,а и з о б р е т е н и я

2п-Ь, муле

После этого вычисляют общий угол

8 клиновидности контролируемой пластины 13 по формуле

Таким образом, предложенный интерферометр обеспечивает повьш ение точности контроля клиновидности оптических пластин эа счет телескопичесСоставитель А. Заболотский

Редактор О. !Орковецкая Техред Л .Олийнык Корректор С. Шевкун

Заказ 3039 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Производственно †иэдател:кий комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101 где в — показатель преломления контролируемой пластины 13;

Д вЂ” угол клиновидности контролируемой пластины 13 в измеряемой пло кости, определенной положением отражателей

8 и 9;

S — длина волны источника 1 излучения;

b — расстояние между отражате1 лями 8 и 9;

k — целое число.

Перемещением отражателей 8 и 9 добиваются такого из взаимного положения, при котором исчезает интерференционная картина в поле зрения интерферометра, при этом измеряют с помощью измерителя 10 расстояние между отражателями 8 и 9 и рассчитывают клиновидность в измеряемой плоскости по формуле

В последней формуле k = 1, так как перед измерением расстояние между отражателями установлено минимальным.

После этого поворачивают столик 5 на 90 и повторяют измерения расстояо ния h< между отражателями 8 и 9, при котором размывается интерференционная картина, и вычисляют угол 9 клиновидности контролируемой пластины

13 в ортогональной плоскости по фор7527 6 кого увеличения измерительной базы интерферометра по сравнению с известными устройствами, в которых измерительная база ограничена размерами контролируемой пластины.

Интерферометр для контроля клиновидности оптических пластин, содержащий источник излучения и последовательно установленные по ходу пучка лучей источника излучения конденсор, светоделитель, объектив, столик, предназначенный для размещения контролируемой пластины и установленный с возможностью поворота вокруг оптической оси объектива и вокруг оси, 20 перпендикулярной к ней, и окуляр, оптически связанный со светоделителем и установленный так, что его оптическая ось перпендикулярна оптической оси объектива, о т л и ч а ю щ и й25 с я тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен рефлектором, выполненным в виде двух зеркал, оптически связанным через светоделитель с объективом и установленным соосно с окуляром, так, что его передний фокус совмещен с передним фокусом объектива, двумя отражателями, оптически связанными с вторым по ходу пучка лучей после светоделителя эер" калом и установленными с возможностью одновременного смещения в противоположных направлениях перпендикулярно оптической оси рефлектора, измерителем расстояния, связанным с отража4р телями вторым объективом, установленным между светоделителем и окуляром соосно с ним с возможностью смещения вдоль оптической оси окуляра, светоделитель установлен так, что

45 второй объектив и окуляр оптически связаны через светоделитель с конденсором, а окуляр выполнен с возможностью смещения вдоль своей оптической оси.