Расчет компенсатора Вайнео для контроля параболы

[Gleb1964]

Еще одна заморочка с DFTFringe или баг в программ (Дейл его знает), которая Вас, Владимир Ильич, постигла, как я вижу.
Дело в том, что программа при анализе пытается догадаться о форме фронта. Ведь просто линии интерферограммы могут обозначать разницу между фронтами как в одну, так и в противоположную сторону. Когда программа подозревает, что фронт обращен, она предлагает его инвертировать, но делает это один раз и запоминает ответ. Когда программа спрашивала, нужно было ответить "да". Если Вы ответили ошибочно "нет", программа помнит этот ответ, и не спрашивает более, пока Вы не перезапустите программу. Закройте программу и запустите заново. Когда программа спросит, ответьте "да", тогда искусственный нуль будет применяться правильного знака. А сейчас он обращен "наизнанку".

[yas]

Что-то тема совсем не туда ушла.
Надо выделять в отдельную по DFTF
Владимир Ильич, поверьте DFTF работает корректно.
То, что у Вас не получается - это просто еще нет опыта работы с ней.

p.s. Я тоже проверял и на сгенерированной ИГ и на реальной. Все нормально.
А рез-т сравнивал в том числе с рез-том нашей WinFRinge

[Yuri P.]

Глеб, а может ли DFTF обсчитывать и-граммы не от зеркальной оптики?

[ekvi]

Это я писал про такое зеркало. Лежит без дела, не представляю, как его использовать. Очень "быстрое" 2.5. В интерферометре Баса линза не расширила луч на все зеркало. Нужно искать короткофокусную симметричную линзу.

Вот несколько систем с этим зеркалом. Случай тяжёлый...
Во всех системах все поверхности - сферические.
Конечно, можно этот "бриллиант" вставить в оправу, но тара обойдётся дороже "хрусталя" (3й вар).

Самый целесообразный - 1й.

[ekvi]

Снял небольшой видео ролик, предлагаю посмотреть.
https://youtu.be/Oma9xRslGLU

how_eee!
Давно посмотрел Ваш вводный курс по программе DFTFringe и всё пытался поощрить Вас, да всё никак не заканчивались72 часа ...
Хочу обратить Ваше внимание на то, что знак перед e² означает не вид кривизны поверхности - вогнутая или выпуклая, а тип асферики. Поскольку квадрат действительного числа (эксцентриситет поверхности) никак не может быть отрицательным, то в отечественной школе отрицательным знаком принято отмечать асферического "мутанта" - сплюснутый сфероид, у остальных - знак "+". В забугорной системе ценностей - всё шиворот-навыворот: у всех - минус, зато "мутант" поддержан плюсом. (Самое логичное и строгое освещение этого вопроса дал Н.Н. Михельсон в "Оптические телескопы" на сс 132-133).
Как и в математике, педантизм - душа оптики. Начало у Вас неплохое. Но, чтобы корабль пошёл в большое плавание, в его трюмы нужно загрузить много доброкачественного продукта. Прочтите для начала небольшую, но чудесную книжку В.Н. Чуриловского "Теория хроматизма и аберраций 3го порядка". Затем - монографии М.М. Русинова, Г.Г. Слюсарева. И, конечно, без Н.Н. Михельсона в телескопостроении делать нечего.

Спасибо за ролик по DFTFringe!

[ekvi]

Дело в том, что программа при анализе пытается догадаться о форме фронта.

Как я вижу, БПФ изображения ИГ работает намного эффективнее сканирования полос. Но и в нём тот же дефект: чувствительность к артефактам в ИГ, особенно на краю. Хотя сканирование полос позволяет применять для их выглаживания (особенно краев) сплайны (но, видимо, такое не запрещено и в первом случае).
Однако использование ИГ для восстановления формы волнового фронта - либо вообще не пригодное направление контроля (в силу его противоречивости - ориентация на форму полос, для чего требуется их плотная упаковка, что приводит к исчезновению градиентов освещённости между полосами и к срыву восстанавливаемой последовательности), либо ещё зелёное до горечи.

В связи с этим приходится возвращаться к теневому методу. В 1930е гг Д.Д. Максутов разработал теорию энергетического анализа теневой картины. Сегодня, на новом уровне оснащённости, не зазорно попытаться использовать эту идеологию.
Вращая нож (или деталь?) и одновременно медленно перемещая теневой прибор вдоль оси зеркала, снять ролик на камеру, собрав таким образом всю информацию в области центра кривизны ГЗ.
Затем - по аналогии с Регистаксом - обработать ролик в расчётной программе, создать (в той же программе) кадр с оптимизированной ИГ, по которому и восстановить искомый профиль ГЗ.

Эта же технология (запись ролика с вращением изображения, обработка ролика и синтез оптимизированного кадра) просится и в DFTFringe.

[Boris Green]

Вращая нож (или деталь?) и одновременно медленно перемещая теневой прибор вдоль оси зеркала, снять ролик на камеру, собрав таким образом всю информацию в области центра кривизны ГЗ.

Сейчас компоненты для этого дела сильно подешевели из-за спроса на 3D-принтеры и Ардуино. Ходовой винт, шаговик, линейный подшипник  - стоят меньше 1 похода в магазин за едой. Да и камеры доступны. Сложность в алгоритмах и отладке. А так, железо и оптика лежат в шкафу.

[Gleb1964]

Глеб, а может ли DFTF обсчитывать и-граммы не от зеркальной оптики?

Нет, не важно, зеркальная оптика или просто, две стекляшки друг на друга наложили.
Здесь суть важно, что интерферограмма это разность хода между измерительным и референсным фронтами. Такую интерферограмму DFTFringe обсчитает. Для фурье метода важно наличие достаточного количества линий, хотя бы 20 на апертуре, а лучше 30-40. На широких линиях метод не будет работать.
Но посчитать волной фронт разницы измерительного и опорного пучков это полдела. Надо учесть схему измерения. Чтобы восстановить форму измерительного фронта (а с ним и испытуемой оптики) нужно знать форму опорного. Во многих случаях это просто, поскольку опорный фронт формируют плоским или сферическим. Или как в Басе, опорный фронт не строго сферический, но с добавлением сферической аберрации линзы-расширителя, которая балансируется добавление в равной мере сферической аберрации к измерительному пучку.
Но бывают случаи интерферометров, когда опорный фронт сложной формы. Например, интерферометры сдвига, где измерительный фронт интерферирует со сдвигом сам с собой. Или многолучевые интерферометры, решетка Ронки и т.д.  Для таких интерферограмм DFTFringe правильного результата не даст.

[Gleb1964]

Это я писал про такое зеркало. Лежит без дела, не представляю, как его использовать. Очень "быстрое" 2.5. В интерферометре Баса линза не расширила луч на все зеркало. Нужно искать короткофокусную симметричную линзу.

Зеркало из радиуса кривизны будет 1:5, такое же минимальное отношение должно быть на линзе-расширителе между диаметром лазерного пучка и фокусным расстоянием линзы. К примеру, если фокусное расстояние линзы 10мм, то достаточно лазерного пучка 2мм поперечником. На самом деле, нужен некоторый запас, поэтому лучше, чтобы пучок был 2.5-3мм, и тому подобное - если фокусное расстояние длиннее, то поперечный размер пучка возрастает пропорционально.
Если поперечника лазерного пучка не хватает, нужен либо расширитель пучка, либо нужно переделать коллиматор пучка на более длиннофокусный (для полупроводникового лазера).
 

[Gleb1964]

В связи с этим приходится возвращаться к теневому методу.

Вон, на зарубежном ресурсе много тем про Робо-Фуко https://www.cloudynights.com/topic/538245-unmasked-foucault-testing-and-related-topics/, где предполагается сканирование теневой ножом со съемкой и обработкой в автоматическом режиме.
Трудности - если каретка ножа не выставлена вдоль оптической оси, при перемещении вдоль оси нож съезжает в сторону. Там реализуют только позонное измерение радиуса кривизны, и только для монотонной поверхности, типа глубокой параболы из центра кривизны, так что градиент поверхности не реверсируется. Обсуждаются многочисленные трудности метода. В частности, искажения градаций серого дифракцией и зависимость от ширины щели. Зеркало исследуется только на градиент в одном направлении. При восстановлении формы поверхности по градиентам, ошибки суммируются. Метод требует гладкости зеркала и хорошую круговую симметрию.

[lx75]

Вчера провел около десяти сеансов доводки, от 20 до 5 мин, сферу все же удалось получить. Зеркало при теневом испытании гаснет полностью и одновременно, несколько завален край 6-8 мм. но он не будет работать в задуманной схеме контроля. Угадывается некоторое "стремление" поверхности в сторону эллипсоида, но продольные аберрации променить не удается. Наверное пока лучше не сделаю. Постараюсь аттестовать "эталон". Владимир Ильич и Фидель Викторович спасибо за помощь, действительно процесс доводки нельзя просчитать, действия идут по теневой.

[ekvi]

а может ли DFTF обсчитывать и-граммы не от зеркальной оптики?

На предположение, что

DFTFringe - это программа, специализированная для обсчёта ИГ, полученных из центра кривизны.

есть такое мнение (как раньше говорили члены политбюро), что

Любые ИГ она считает. Разницы как получены полосы нет

Я согласен с мнением: сосчитать она сосчитает, но какой она выдаст результат? И как его интерпретировать?
Зная ваш, Юрий, интерес, думаю, что и Вы хотели бы, не сооружая плоскости большого диаметра, контролировать свои объективы чудодейственным Басом. Так?
Но тогда придётся сочинить схему контроля телескопического объектива с помощью интерферометра Баса, например, с конечного расстояния на конечное, где будет поставлено контр-зеркало, диаметр которого соизмерим с линзой-расширителем интерферометра. Известно, что при работе идеального телескопического объектива с конечного расстояния на конечное у него появляется большая сферичка. Какой результат в этом случае выдаст софт - теряюсь в догадках?

Может быть - после такой интерпретации вопроса Yuri P - у Глеба будет какое-то дополнение к своему предыдущему ответу?

[how_eee]

У маня для баса имеется набор из 5 штук линзочек с разным фокусным для разных зеркал. Но по факту поставил самую короткофокусную и не меняю её. Мои зеркала с фокделем 3.6

[ekvi]

Проверим Баса по АПО (это намёк Yuri P, как аттестовать АПО): Ф400х15 - OF6 + CaF2, спец.оптимум волновой на Л = 628 нм.
В DFTFringe выставил Ф400, F = 6004, F/D = 15, e² = -1 (тестируем якобы параболоид).
В ИГ 6 полос - для сохранения градиента между полосами.
Софт барахлит: ошибка даже +/- 0.003 в е2 - уже брак, а тут - почти 0.2 - ?!

[ekvi]

А здесь - результат тестирования двойного АПО по ИГ с 30 полосами. Как говорится: "Моя твою не понимай!"
Оптика в Басе (линза-расширитель и кубик) выдержала все испытания и принимается.
Остаётся проверить допустимость разнесения ветвей аж на 15-25 мм. Пока это не подтверждено, Басу нельзя доверять.
А софт - пока не убеждает.

[Yuri P.]

Зная ваш, Юрий, интерес, думаю, что и Вы хотели бы, не сооружая плоскости большого диаметра, контролировать свои объективы чудодейственным Басом. Так?

- Немного не так:  у меня есть контрольные плоскости до 420мм и 4 вертикальных коллиматора + 2 TG и 1 100mm ZYGO, т.е. ни Басс ни баритон мне не нужны.
Но интерес есть проверить результаты обработки разными программами (у меня AtmosFringe 3.3), кроме того на F~3m TG не дает четкой картинки как на малых, и дублеж был бы полезен.
Вобщем прилагаю картинку 140мм Ф=980, серийный #19Х прибыл на сервис сегодня. Двойной проход, TG@543nm.
Достаточно ли информации для обсчета?
спасибо!

[ekvi]

Достаточно ли информации для обсчета?

Юрий, спасибо за отклик!
Будем посмотреть ...

[Gleb1964]

Владимир Ильич, на последних расчётах нужно было целевую константу асферики сделать 0, а она у Вас -1. При контроле объектива в автоколлимации от плоскости, целевой возвращаемый фронт сферический, как и при контроле сферы из центра кривизны. Ещё нужно изменить отношение длины хода на полосу, теперь оно 0.5 в двойном ходе. Это всё делается в окошке конфигурации зеркала.

[ekvi]

140мм Ф=980 ... Двойной проход, TG@543nm.

целевой возвращаемый фронт сферический, как и при контроле сферы из центра кривизны. Ещё нужно изменить отношение длины хода на полосу, теперь оно 0.5 в двойном ходе. Это всё делается в окошке конфигурации зеркала.

- резалт на лице:
Выделенную уставку в опциях программы не нашёл (1илл).
---------------------

Нашёл: 2 и 3 илл.:
-----
Штрель 0.73 Юрия не обрадует, хотя СКО = 0.089 ...

[ekvi]

Включил Enable All (1 илл) - штрель перевалил за 0.8 - похоже на "Чего изволите?" (дурак, дурак, а какой услужливый!).

А глядя на последний результат (2 илл), можно воскликнуть (так у нас оптики шутили): "Ну, всё - можно продавать!"

В связи с этим, к приверженцам асферометра имени Баса вопрос: а на каком результате нужно остановиться?

1.0 - для Штреля - предел совершенству. Но, т.к. этому никто не поверит, 0.999 - можно и остановиться - илл 3.
- Гауссом подавил все возражавшие частоты,
- Zernike Turm = Spherical