Dall ноль тест.

[Gleb1964]

Голый диод линзы не имеет, у него только выходное окно есть. Во всяком случае, был разговор про то, что коллимирующая линза убрана.
Но, сам лазерный диод, как источник, имеет врождённый астигматизм. Дело в том, что активная область, из которой выходит излучение, в одной ориентации уже, чем в другой. В узком направлении  дифракция луча шире, а в поперечной ориентации луч дифрагирует уже. Эффективное положение источника вдоль оси получается тоже разным - источник залегает глубже в более широком направлении активной области и мельче в узком направлении, это вызывает астигматизм.

[ekvi]

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,71284.0.html

грань лезвия ножа в этом тен. приборе имеет размеры, превышающие кружок Эйри, а, значит ИЗ не является: что на неё ни проецируй, в пятне всегда присутствуют аберрации проекц. объектива.

источник залегает глубже в более широком направлении активной области и мельче в узком направлении, это вызывает астигматизм.

Это можно выправить тороидной линзой. Но конкретно здесь целесообразно отказаться от лаз. диода.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Я это понимаю, но мои возможности значительно скромнее производственных.

Вы главного не уловили: искусственную звезду должна создать диафрагма (круглая или в виде щели), подсвеченная сзади.
 Для этого не требуются производственные мощности, а только мощь Вашего интеллекта.
Сор в точечной диафрагме аберраций не вносит, а только даёт неравномерность освещения.

Не надо кристаллов диода!!! Только это и требуется сделать, что тут сказано. Что касается коллимирующей линзы, её убирать нет
необходимости. Она отвечает за количество света, значительная часть которого потеряется на мизерной входной
апертуре микрообъектива, да ещё обрежется диафрагмой (тест-объектом). Не нужно бояться сделать тест-объект.
Любители обычно делают щель или точку на тонкой алюминиевой фольге. Режут бритвой или накалывают иглой на
твердой подложке. Потом наклеивают на картон, чтобы не повредить. Я сам так делал. И не нужно бояться, что щель
будет не дифракционной. Разница в чувствительности между широкой и узкой щелью всего в три раза. И поверьте,
этого Вам хватит за глаза.
А о других схемах подсветки (той что реализована) я бы вообще не рассуждал. Это решение в корне безграмотное.
Ни на один оптический элемент тракта подсветки нет надежды в смысле точности исполнения. Да если бы даже и
была такая уверенность, зачем вводить дополнительные ошибки в контрольную схему, когда можно избежать их
простейшими и явно доступными любителю способами?
Да, и ещё - у Вас хороший лазерный диод в смысле ширины спектра, иначе бы Вы не увидели интерференционную картину
бликов на оптике подсветки. Это радует.

[Gleb1964]

Юрий Андреевич, Вы, однако, опустили одну деталь в последнем сообщении - перед диафрагмой, сделанной как Вы описали, потребуется рассеиватель.
Если диафрагма большая, недифракционная, она аберрации пучка не фильтрует. Лазерный диод это точечный источник. Его изображение, создаваемое микрообъективом, будет порядка дифракционного размера. При точном совмещении изображения диода на большой диафрагме, пучок пройдет полностью, как есть, со всеми аберрациями микрообъектива (и линзы коллиматора, если ее оставить). Если диафрагма совмещена неточно, то она работает в таком пучке как нож Фуко и аберрации пучка и дефокусировка проявляются полутенями в формируемом пучке. Поэтому перед диафрагмой нужен рассеиватель, матовое или молочное стеклышко или пленка. Рассеиватель заполнит светом источника всю диафрагму так, что каждая точка будет излучать во всю апертуру схемы.
Без рассеивателя схема может работать с лампочкой накаливания, где спираль имеет несравнимо большие размеры. Но тогда требуется интерференционный фильтр и коллиматор для создания параллельного пучка через фильтр.
К сожалению, мало кто из участников рисует схемы. Существует целый диапазон решений, разные участники аппелируют к немного разным схемам, но не сопровождают схемы иллюстрациями. Это не помогает ясности дискуссии.

[krussh]

Многомодовое оптоволокно ~100-50мкм в качестве точки. Только не очень короткое и в петлю свернуть чтобы скрамблинг был полный.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Юрий Андреевич, Вы, однако, опустили одну деталь в последнем сообщении - перед диафрагмой, сделанной как Вы описали, потребуется рассеиватель.
Если диафрагма большая, недифракционная, она аберрации пучка не фильтрует. Лазерный диод это точечный источник. Его изображение, создаваемое микрообъективом, будет порядка дифракционного размера. При точном совмещении изображения диода на большой диафрагме, пучок пройдет полностью, как есть, со всеми аберрациями микрообъектива (и линзы коллиматора, если ее оставить). Если диафрагма совмещена неточно, то она работает в таком пучке как нож Фуко и аберрации пучка и дефокусировка проявляются полутенями в формируемом пучке. Поэтому перед диафрагмой нужен рассеиватель, матовое или молочное стеклышко или пленка. Рассеиватель заполнит светом источника всю диафрагму так, что каждая точка будет излучать во всю апертуру схемы.
Без рассеивателя схема может работать с лампочкой накаливания, где спираль имеет несравнимо большие размеры. Но тогда требуется интерференционный фильтр и коллиматор для создания параллельного пучка через фильтр.
К сожалению, мало кто из участников рисует схемы. Существует целый диапазон решений, разные участники аппелируют к немного разным схемам, но не сопровождают схемы иллюстрациями. Это не помогает ясности дискуссии.

Глеб! Не нужно преувеличивать. Я по молодости лет  работал с ножом Фуко на интерферометре Тваймана, снабжённым лазером ЛГ-56.
Так там после микрообъектива стояла точечная диафрагма, служащая для отсечения посторонних мод и бликов, и тем не менее,
проблем с наблюдением теневой картины и сопоставления её с картиной интерференционной у меня не было.
А тут линза коллимирующая, китайская, выполненная методом моллирования с черти-какими искажениями формы плюс ещё микрообъектив неизвестного качества. Вот они и выполнят роль рассеивающего фильтра за счёт вносимых ими аберраций, которые будут явно больше диаметра отверстия или ширины щели, которые можно наколоть на фольге. Самое большее, что грозит в этом случае - неравномерность освещения зеркала, но практика показывает, что существенного значения это не имеет.
Схем, извиняйте, не рисую из-за проблем обмена информацией между компьютерами и необходимости проверки носителей
информации на вирусы.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Возможна также расфокусировка изображения светодиода или, действительно, наклейка тест объекта
на матированное покровное стекло (от микроскопа). Ну и необходимо предусмотреть устройство с
пружиной, чтобы можно было свободно двигать в любом направлении тест-объект для настройки его освещения.

[Gleb1964]

Многомодовое оптоволокно ~100-50мкм в качестве точки. Только не очень короткое и в петлю свернуть чтобы скрамблинг был полный.

Еще стоимость и капризы волокна добавятся.
Нет, давайте пойдем пошагово, от самой простой и дешевой схемы и далее, по мере усложнения. Заодно начну рисовать картинки.
Мой приоритетный вариант - "голый" лазерный диод, плюс микрообъектив, плюс отклоняющее зеркальце, оно же может быть ножом.
Внизу картинка, иллюстрирующая схему. В такой схеме аберрации лазерного диода, микрообъектива и отклоняющего зеркала входят в схему и поэтому должны быть проконтролированы, чтобы убедится в их незначительности. Т.е. такая схема имеет право в расчете на незначительность аберраций компонентов схемы и возможность это проконтролировать. Это, прежде всего, аберрации микрообъектива. Если контроль схемы выявит значительные аберрации, то схема в таком простейшем виде не проходит.
Преимущества - самая простая реализация, максимально используется высокая пространственная когерентность лазерного диода, как источника высокой яркости.
Врожденный астигматизм лазерного диода в таком варианте, без коллимационной линзы на диоде, устраняется тем, что микрообъектив использует только небольшую центральную часть эллиптического пучка, в которой астигматизмом можно пренебречь.
Отклоняющее зеркальцо должно быть как можно ближе к фокусу пучка после микрообъектива. Если поверхность находится строго в фокусе, то она не вносит фазовых искажений, от слова "совсем". Допуск на неплоскостность поверхности зеркала в пределах сечения пучка тем свободнее, чем ближе поверхность к фокусу. Правда, тем жестче требования на чистоту поверхности в пятне контакта светового пучка - пылинки, точки и царапины в нем нежелательны.
Как проконтролировать аберрации схемы? Да просто - спроецировать пучок после микрообъектива на экран и ввести в пучок вблизи фокуса нож - на экране появится теневая картина, где будут аберрации схемы будут видны, как при теневом методе. Если нож в фокусе гасит полутенью весь свет на экране, значит аберрации незначительные и схему можно использовать как есть.
Если на экране виден рельеф полутени, значит есть аберрации, такая схема не годится и нужно идти на следующий шаг усложнения, с диафрагмами и прочим. Или попытать счастья с другим микрообъективом.

[Gleb1964]

Так там после микрообъектива стояла точечная диафрагма, служащая для отсечения посторонних мод и бликов, и тем не менее,
проблем с наблюдением теневой картины и сопоставления её с картиной интерференционной у меня не было.
А тут линза коллимирующая, китайская, выполненная методом моллирования с черти-какими искажениями формы плюс ещё микрообъектив неизвестного качества. Вот они и выполнят роль рассеивающего фильтра за счёт вносимых ими аберраций, которые будут явно больше диаметра отверстия или ширины щели, которые можно наколоть на фольге. Самое большее, что грозит в этом случае - неравномерность освещения зеркала, но практика показывает, что существенного значения это не имеет.

Но, если Вы говорите о точечной диафрагме, то один вариант - диафрагма просто отсекает "мусор", спеклы, а другой вариант - диафрагма настолько мала, что обеспечивает дифракцию света и чистит пучок не только от спеклов, но и от возможных аберраций. Не знаю, о каком варианте идет речь.
Диафрагма для отсечения посторонних бликов и спеклов в выходном пучке всегда не помешала бы. Потому, что достаточно большая длина когерентности оборачивается тем, что свет рассеянный на внутренних стенках, оправах, пыли и дефектах интерферирует с основным пучком, создавая мусор в виде спеклов и неровной освещенности.
К коллимирующей линзе вообще доверия нет. С ней можно делать только осветительные схемы с подсветкой диафрагмы на выходе схемы, когда именно конечная диафрагма является источником света. Такая диафрагма может быть и значительно больше дифракционного размера. НО, каждая точка такого источника должна излучать равномерно во всю угловую апертуру. Расфокусировка или аберрации оптики этого не обеспечивают, это должен обеспечивать рассеиватель перед диафрагмой. При этом будет значительно потеряна исходная высокая яркость лазерного диода. Правда, при использовании рассеивателя никакие аберрации не страшны, вся оптика до диафрагмы работает просто как концентратор света, можно смело использовать коллимирующую линзу и микрообъектив попроще.
Но делать без рассеивателя перед достаточно большой диафрагмой сильно не рекомендую, потому что аберрации пучка пройдут напрямую!
 

[Клевцов Юрий Андреевич]

Глеб! У меня создаётся впечатление, что Вы читаете, что я пишу, по диагонали, в лучшем случае. Ну так и пусть делает
с рассеивателем. Всё равно тест-объект нужно на чём-то крепить, чтобы не повредить его.
Зачем анализировать  ошибки осветителя, когда их вообще можно избежать? Вы где нибудь читали, слышали
или может сами имеете опыт такого подхода? Мне кажется, что в компенсационном контроле и так влияющих факторов
достаточно, чтобы имело смысл добавлять к ним новые...
Сейчас нужно убедить автора темы в том, что правильно сконструированный теневой прибор нужно строить по схеме "подсветка
тест-объекта сзади" и ни в коем случае не использовать для подсветки изображение тела свечения светодиода, как это сделано
у него сейчас. 

[Gleb1964]

Не то, чтобы я читаю по диагонали, но я просто провожу немного другую линию. Согласен с тезисом, что для любителей безопаснее делать подсветку тест-объекта на выходе и не влазить в анализ аберраций подсвечивающего тракта. Поэтому представленная ранее простая схема является рискованной, если реализация сделана без должного понимания.
Обращу внимание только на тот факт, что если компоненты не вносят аберраций, то схема имеет право быть и дает точечный источник дифракционного размера и потенциально дает самую высокую чувствительность теневого метода по сферическому волновому фронту.
Хотя и меньшей чувствительности с большой подсвеченной диафрагмой должно быть достаточно. Хорошо, давайте будем убеждать автора темы делать подсветку диафрагмы, как более безопасный от дополнительных ошибок путь.

[Fidel]

//Как проконтролировать аберрации схемы? Да просто - спроецировать пучок после микрообъектива на экран и ввести в пучок вблизи фокуса нож - на экране появится теневая картина, где будут аберрации схемы будут видны, как при теневом методе. Если нож в фокусе гасит полутенью весь свет на экране, значит аберрации незначительные и схему можно использовать как есть.
Если на экране виден рельеф полутени, значит есть аберрации, такая схема не годится и нужно идти на следующий шаг усложнения, с диафрагмами и прочим. Или попытать счастья с другим микрообъективом.

Разглядывать теневую на экране - неблагодарное занятие. Особенностей не видать 

Прямо сейчас собрал схемку и поглядел (когда нож входит в пучок вблизи фокуса сначала виден ряд вертикальных диф. линий, при приближении к фокусу они превращаются в теневую сферы) :

[Gleb1964]

Разглядывать теневую на экране - неблагодарное занятие. Особенностей не видать 

Хорошее качество микрообъетива сказывается? Чистая теневая? 
Конечно, нож там должен быть хороший, тонкий.

[Fidel]

Нож обычный. Ерванд прибежал из полировочной с двухсоткой на очередной сеанс контроля. Установочку для проверки пучка разобрал. Не успел наиграться 

[Клевцов Юрий Андреевич]

Не то, чтобы я читаю по диагонали, но я просто провожу немного другую линию. Согласен с тезисом, что для любителей безопаснее делать подсветку тест-объекта на выходе и не влазить в анализ аберраций подсвечивающего тракта. Поэтому представленная ранее простая схема является рискованной, если реализация сделана без должного понимания.
Обращу внимание только на тот факт, что если компоненты не вносят аберраций, то схема имеет право быть и дает точечный источник дифракционного размера и потенциально дает самую высокую чувствительность теневого метода по сферическому волновому фронту.
Хотя и меньшей чувствительности с большой подсвеченной диафрагмой должно быть достаточно. Хорошо, давайте будем убеждать автора темы делать подсветку диафрагмы, как более безопасный от дополнительных ошибок путь.

Это я заметил, что проводите другую линию, но последний ваш тезис целиком и полностью поддерживаю. Давайте не будем
давать автору темы неосуществимых надежд. Кстати говоря, тщательность исполнения теневого прибора сильно связана
с апертурой контролируемой детали. Если последняя невелика, а точка близка к дифракционной, то особой тщательности
система подсветки не требует, а вот тут у автора апертура с компенсатором 1:4,5,  насколько помню. В этом случае нужно
и освещающий пучок иметь возможно более равномерным, и на лезвием ножа следить и за пространственной  параллельностью
щели ножу и за тщательностью исполнения щели. У меня был опыт теневого контроля светосильных зеркал. Прибор не отличался
особой тщательностью исполнения (это было в одной из наших фирм по производству оптики). Зеркало, которое я принёс было
от старого ТАЛ-200 и на нем был завал края около 0,5 длины волны (исследовали на интерферометре ZYGO). Отностельное отверстие
в центре кривизны было 1:4,5. Так вот - из-за дефектов теневого прибора я на нём эту ошибку не видел и форма зеркала мне
казалась идеально плоской...

[ekvi]

Многомодовое оптоволокно ~100-50мкм в качестве точки. Только не очень короткое и в петлю свернуть чтобы скрамблинг был полный.

++

разные участники аппелируют к немного разным схемам, но не сопровождают схемы иллюстрациями. Это не помогает ясности дискуссии.

К сожалению, не все участники владеют компьютером в достаточной мере.

[lx75]

Сегодня половину дня занимался опытами с точечной диафрагмой. Изготовил диаметром 0.1мм, долго искал наилучшее положение, в итоге пятно рассеивания на расстоянии 200 мм. от ножа составило примерно 10 мм. на расстоянии примерно 2м. 8-9 см. Возможно у далось провести более точную юстировку компенсатора по бликам. Остановлюсь пока на схеме которая описана Глебом в ответе 207. (область рассеивания,  на расстоянии 1550мм., 290 мм.)
В следующий раз попробую посмотреть волновой фронт от сферы с помощью решетки Ронки, т.к. схема наиболее просто настраивается.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Сегодня половину дня занимался опытами с точечной диафрагмой. Изготовил диаметром 0.1мм, долго искал наилучшее положение, в итоге пятно рассеивания на расстоянии 200 мм. от ножа составило примерно 10 мм. на расстоянии примерно 2м. 8-9 см. Возможно у далось провести более точную юстировку компенсатора по бликам. Остановлюсь пока на схеме которая описана Глебом в ответе 207. (область рассеивания,  на расстоянии 1550мм., 290 мм.)
В следующий раз попробую посмотреть волновой фронт от сферы с помощью решетки Ронки, т.к. схема наиболее просто настраивается.

Учитывая запас по апертуре и достаточно  большие размеры точки, результат непонятен. В связи с чем вопрос - Вы фокусировать
изображение источника света относительно точечной диафрагмы пытались? Что-то режет у вас пучок света.

[lx75]

Вы фокусировать
изображение источника света относительно точечной диафрагмы пытались?

Да пытался, путем перемещения внутренней трубки, наилучший результат был при полностью задвинутой (источник света максимально приблежен к микрообъективу), но этого было не достаточно. Наверное без рассеивающей пластинки трудно достигнуть необходимого результата.

[Клевцов Юрий Андреевич]

Вы фокусировать
изображение источника света относительно точечной диафрагмы пытались?

Да пытался, путем перемещения внутренней трубки, наилучший результат был при полностью задвинутой (источник света максимально приблежен к микрообъективу), но этого было не достаточно. Наверное без рассеивающей пластинки трудно достигнуть необходимого результата.

Вы не спешите с выводами! Возможно, просто не хватает расхода фокусировки. Это легко проверить, вставив на место
точки экран с прозрачной матовой бумагой (калькой). По ней же предварительно и отфокусируетесь. Это хорошо, что
Вы видите пучок лучей за диафрагмой. Значит яркости вам хватает и без коллимирующей оптики. Надеюсь гасить её
нейтральным фильтром не придётся. А нужен Вам рассеиватель света, или нет определите по выходящему из диафрагмы
пучку лучей на экране.