Вопрос по коллиматору

[Игорь А. Грибко]

Расширяю свои возможности по контролю и появилась нужда в коллиматоре для работы в зелёном свете.
Есть возможность изготовить приведённый вариант , вопрос к спецам - оправдан ли такой вариант или всё таки лучше будет другой вариант ? 
 Может будут советы, требуется коллиматор для контроля плоскостей в свете лазера 532нм.

[yas]

Поясните в какой схеме будет использоваться коллиматор.
Стекла, как понимаю, есть в наличии. А что по их свойствам? есть реальные данные по коэффициентам преломления?
И какой другой вариант имеется ввиду?

[lx75]

появилась нужда в коллиматоре для работы в зелёном свете

Для  монохромного света в качестве коллиматора можно использовать одиночную  собирающую линзу, одна поверхность плоская, вторая гипербола.

Поясните в какой схеме будет использоваться коллиматор.

Тоже интересно.

[Игорь А. Грибко]

Поясните в какой схеме будет использоваться коллиматор.
Стекла, как понимаю, есть в наличии. А что по их свойствам? есть реальные данные по коэффициентам преломления?
И какой другой вариант имеется ввиду?

Схема Физо с клиновидным эталоном, стёкла есть, коэффициенты использовал каталожные,реальные не мерил. Видел вариант с параболическим зеркалом,но с точной схемой и качеством работы не знаком.
Насчёт асферической линзы понимаю,но делать не хочу..

[Astel-150]

На мой взгляд, делать ахромат для работы в монохроме, смысла нет. Достаточно сделать плосковогнутую линзу  с достаточным для удобства работы фокусным расстоянием и посадить ее на имерсию на эталон без клина. Эта линза нужна только для правильного освещения воздушного промежутка между эталоном и деталью, а также для переноса всего этого света в глаз. Я так работаю с пробным стеклом в качестве эталона, что бы не царапать детали. Ртутную лампу держу в руке, примерно в фокусе линзы, а глаз размещаю рядом с лампой.

[Игорь А. Грибко]

На мой взгляд, делать ахромат для работы в монохроме, смысла нет. Достаточно сделать плосковогнутую линзу  с достаточным для удобства работы фокусным расстоянием и посадить ее на имерсию на эталон без клина. Эта линза нужна только для правильного освещения воздушного промежутка между эталоном и деталью, а также для переноса всего этого света в глаз. Я так работаю с пробным стеклом в качестве эталона, что бы не царапать детали. Ртутную лампу держу в руке, примерно в фокусе линзы, а глаз размещаю рядом с лампой.

Может плоско-выпуклая линза?

Мне кажется,в этой схеме есть подвох,иначе достаточно было бы сделать плоско-выпуклую линзу с точной плоской стороной и вот вам интерферометр...

[ysdanko]

Схема Физо

Многолучевая интерференция. В такой схеме главное обеспечить равномерную засветку по всей площади детали.

[Игорь А. Грибко]

Многолучевая интерференция. В такой схеме главное обеспечить равномерную засветку по всей площ

Вопрос в том и состоит каким образом её обеспечить..

[ekvi]

главное обеспечить равномерную засветку по всей площади детали.

когда изучал схему ИТ-200, был поражён, что "эталонное" зеркало в нём = чистая сфера.
Но потом осознал, что для "равномерной" засветки зазора между эталонной плоскостью и плоской поверхностью контролируемой детали - и в самом деле достаточно иметь простую сферу.
Когда нынче делал интерферометр для контроля провисания зеркал, то имел это в виду, заменив сферическое зеркало бумажным рефлектором. Все эти интерферометры кружат вокруг интерферометра Ньютона: плоское стекло под 45 градусов - с одной стороны падает свет, с другой - рассматривается интерференционная картина.

Что касается коллиматора.
Для моно, действительно, нужны 2 линзы, но из одного стекла: для правки сфер. аберрации и комы.
На илл. - 2л коллиматор, все 4 пов-ти - сферы.

[lx75]

Многолучевая интерференция. В такой схеме главное обеспечить равномерную засветку по всей площади детали.

У Вас есть опыт изготовления интерферометра Физо.
Достаточно ли коллиматора из сферического зеркала?

[Gleb1964]

Многолучевая интерференция. В такой схеме главное обеспечить равномерную засветку по всей площ

Вопрос в том и состоит каким образом её обеспечить..

Нужна простая плоско-выпуклая линза любого качества. Можно линзу Френеля использовать. Главное, чтобы зазор в клине был маленький, малый зазор интерференции снимает всякие допуски на линзу "коллиматора". Все дефекты линзы проходятся опорным и измерительным фронтами в общем ходе и компенсируются. Играет роль только форма зазора.

[Игорь А. Грибко]

Спасибо за ответы,в общем понятно куда копать.

[ysdanko]

У Вас есть опыт изготовления интерферометра Физо.
Достаточно ли коллиматора из сферического зеркала?

Делал когда то давно. Даже тема на этом форуме была. В качестве коллиматора использовал проекционный триплет. Тот самый который 3,65/ 365.

[Astel-150]

Может плоско-выпуклая линза?

Мне кажется,в этой схеме есть подвох,иначе достаточно было бы сделать плоско-выпуклую линзу с точной плоской стороной и вот вам интерферометр...

Точно! Плосковыпуклую!
В принципе да, достаточно сделать плосковыпуклую линзу с эталонной плоскостью.

[Fidel]

Выставить зазор при многолучёвке крайне сложно. Нужен прецезионный микролифт и изрядная опытность.

[ekvi]

Ртутную лампу держу в руке, примерно в фокусе линзы, а глаз размещаю рядом с лампой.

За совмещение кол-линзы с эталоном => ++! (но линза - плоско-выпуклая! - положительная)
А вот лампу рядом с регистратором ИГ => два минуса! - при съёмке ИГ на снимке остаются жуткие блики от лампы, а у софтины , обрабатывающей ИГ, заворот мозгов.

[lx75]

Ртутную лампу держу в руке

Какую лампу используете?

[Fidel]

Нужно полагать спектральную РГДС (или как там её?).

Избегать прямого попадания её света в глаза (минуя оптические элементы).

[Astel-150]

Ртутную лампу держу в руке

Какую лампу используете?

ДРС-50 или ДНаС-18.
Лампа рядом с регистратором (глазом) , но смотреть не на лампу а на деталь с эталоном. Если фотографировать, то лампу закрыть от фотокамеры.

[Gleb1964]

За совмещение кол-линзы с эталоном => ++!

Совмещение поверхности линзы коллиматора с эталоном уменьшает фон (отражение от пары поверхностей), но ограничивает функциональность. Если нужно проверять и напыленные и ненапыленные плоскости, лучше иметь сменный эталон, без покрытия и с полупрозрачным покрытием. Тогда лучше вариант раздельной линзы и эталона или посадка линзы к эталону через иммерсию.

Набег фазы в зазоре, где происходит интерференция, описывается формулой \( \delta = 2 \cdot t \cdot cos( \phi ) \) , где \( t  \) толщина зазора, а \(  \phi  \) угол лучей с нормалью к поверхности. Роль коллиматора здесь сделать лучи достаточно параллельными, чтобы уменьшить вариацию угла \(  \phi  \) в пределах тестируемой поверхности. Еще, применение линзы коллиматора позволяет уменьшить требуемые размеры источника.



Владимир Ильич тестирует свои детали вообще без коллиматора, это требует применение протяженного источника света достаточно большого размера, чтобы засветить всю апертуру детали, вот он придумал "зонтик" из ватмана, который освещает натриевой лампой. А если бы у него была линза такого размера (бывают большие плоские пластиковые линзы Френеля), то он мог бы посадить лампу прямо в фокус линзы, была бы хорошая яркость и не было бы дополнительной ошибки из-за угла хода лучей.
Как видно из формулы \( \delta = 2 \cdot t \cdot cos( \phi ) \), наличие угла \(  \phi  \) дает дополнительную ошибку разности хода, которая меняется по апертуре детали. Чем больше угол падения лучей отличается от нормали, тем меньше разность хода в зазоре, зазор становиться "мельче", ошибки зазора тоже мельчают. Вспомним, как выглядит глубина в бассейне с водой - чем дальше, тем больше угол, тем мельче кажется. То же самое, без коллиматора зазор "мельчает" к краю детали, зазор показывает кажущуюся сферичность, которая относится только к геометрии падения лучей.
Если зазор между деталями на уровне 1 длины волны, вариагия угола \(  \phi  \) в пределах 5 градусов дает ошибку 1/100 волны, если зазор между деталями 100 длин волн, то угол должен быть в 10 раз меньше - 0.5 градуса, чтобы давать ту же ошибку 1/100 волны. Отсюда следует требования к качеству коллиматора - при очень малых зазорах коллиматор может быть абы какой, при больших зазорах поаккуратнее, но все равно, требования мягкие.


Вот еще возможные схемы Физо