Самодельный интерферометр

[Boris Green]

Если окажется, что ваннометр существенно врёт - это не альтернатива.

Синтезированная теневая картина и видимая глазом демонстрируют большое сходство. По-крайней мере, валики и ямы остаются на своих местах.
Насчет тонкостей не знаю.

[ekvi]

систематический анализ погрешностей.

- в этом суть.
В схеме использована четвертьволновая пластинка. Куда клеёному кубику против Л/4?! Кто сможет это выполнить или проконтролировать? А как уровнять ветви куба?! - этого уже достаточно, чтобы отвратиться от этой схемы. 
Реабилитацией же схемы и оценкой её погрешностей должен заняться тот, кто верит в её спасительные силы.

У любителя на кухне есть альтернатива?

Для устранения сферички куба во времена Оно предлагался "концентрический кубик" (см. Д.Т. Пуряев "Методы контроля оптических АП",1976, с. 133, рис. 62). Того же, как оказалось, можно достичь и более просто, введя после куба слабую отрицательную линзу (см. выше пост 349, нижний рисунок). Так что, ищущий да обрящет!

[INPan]

Трудно спорить со специалистами, но рискну всё же выступить в роли адвоката.

1. Референтная и измеряемая оси разнесены, т.е. схема косая.

Да, косая, но ведь расстояние между лучами не превышает 5-6мм.
Вот тут есть информация об астигматизме Баса http://starryridge.com/mediawiki-1.9.1/index.php?title=Bath_Interferometer
Вот табличка

Wavefront Optical Path Difference in Waves at 550 nm for a Selection of Mirror Diameters and Focal Ratios
                                        150 mm f/6   200 mm f/5   300 mm f/4
6 mm beam separation     0.016 wave   0.020 wave   0.027 wave
8 mm beam separation     0.028 wave   0.036 wave   0.047 wave
10 mm beam separation   0.044 wave   0.057 wave   0.074 wave

Разве это много?

2. Слишком много плоскостей и элементов, чтобы быть любительской.

Не понял, как много? Кубик, линза и зеркальце - это много?

3. Линза-расширитель - это кот в мешке - сферу не проконтролируешь, а для каждой асферики потребуется своя "линза", причем, ввиду примитивности такого "компенсатора", контролировать можно только в области Зейделя и в узком диапазоне светосил и асферичностей.
В реале всё оказывается очень зыбко: не лазер, а светодиод, пучки не параллельные, а дифракционно разбегающиеся, перекосы, расфокусировки и пр.  Для метрологии - весьма сомнительная схема. Не стоила она, на мой взгляд, такого пристального внимания.

Да, кот в мешке, но ведь во-первых линзочка слишком маленькая, чтобы при её изготовлении можно было наделать зональных ошибок. Да, завалить край можно, но ведь даже такая крошечная линзочка в схеме Баса работает только центральной зоной. Тоже самое относится и к остальным элементам схемы: зеркальцу и кубику. В этом-то и прелесть этой схемы. Она низкочувствительна к качеству элементов.

[ekvi]

Кубик, линза и зеркальце - это много?

+ две пластины поляризатора.

В этом-то и прелесть этой схемы. Она низкочувствительна к качеству элементов.

и, судя по схеме и отзывам о ней, предназначена для работы из центра кривизны?
Но ведь в заголовке темы "...Интерферометр", т.е. универсальный прибор, предназначенный, по слову Фиделя, "долбить" все поверхности.  Но ведь не только профи, но и ЛА хотелось бы оценивать свои скопы до долей "лямбдий", а для этого все входящие, вместе взятые, должны иметь погрешности на порядок меньше измеряемых.
А то, что у деталей малые апертуры - для пл.пар. пластин не имеет значения, в каком месте вдоль оси их поставили - зависит от толщины, которая, как можно предположить, составляет ~15 мм, что составит несколько "лямбдий" для F/D ~ 3.

[INPan]

Кубик, линза и зеркальце - это много?

+ две пластины поляризатора.

А зачем они? Борис утверждает, что контрастом можно рулить поворотом лазера вокруг его оси.

[INPan]

В этом-то и прелесть этой схемы. Она низкочувствительна к качеству элементов.

и, судя по схеме и отзывам о ней, предназначена для работы из центра кривизны?

Ну почему же? Если имеется плоскость с отверстием, то можно и в автоколлимации.

[ekvi]

Если имеется плоскость с отверстием, то можно и в автоколлимации.

Этого не позволит сделать линза-расширитель, ошибки которой ничем не скомпенсированы: нужно не просто рассчитывать, а изготавливать корректор под каждую асферическую поверхность (АП).

[INPan]

Этого не позволит сделать линза-расширитель, ошибки которой ничем не скомпенсированы: нужно не просто рассчитывать, а изготавливать корректор под каждую АП.

Что такое АП?

[INPan]

Ну хорошо, а чем плоха интерферометрия из центра кривизны?

[Дмитрий Маколкин]

Ну хорошо, а чем плоха интерферометрия из центра кривизны?

Для сферы - ничем, для асферики - необходимостью определять малые отклонения вызванные ошибкой на фоне больших отклонений, вызванных самой асферикой.
Для окончательной аттестации асферики можно и повозиться, для оперативного межоперационного контроля это неудобно так как не наглядно.

[INPan]

Ну хорошо, а чем плоха интерферометрия из центра кривизны?

Для сферы - ничем, для асферики - необходимостью определять малые отклонения вызванные ошибкой на фоне больших отклонений, вызванных самой асферикой.
Для окончательной аттестации асферики можно и повозиться, для оперативного межоперационного контроля это неудобно так как не наглядно.

Понятно. Спасибо.
А в чём проблема всё-таки при использовании Баса в автоколлимации? Я где-то видел такую схему. Значит можно.

[Дмитрий Маколкин]

А в чём проблема всё-таки при использовании Баса в автоколлимации? Я где-то видел такую схему. Значит можно.

Классический Бас хорош тем, что в системах без ц.э. в нем имеется равная длина хода для опорного и анализируемого пучков. Это позволяет видеть полосы интерференции даже в белом свете.
А теперь нарисуй ход лучей в автоколлимационной схеме, посчитай длину хода для обоих пучков и сравни. Длины хода будут существенно разными, а значит потребуют источник с большой длиной когерентности. Светодиоды уже не подойдут.

[INPan]

Ну хорошо, а чем плоха интерферометрия из центра кривизны?

Для сферы - ничем, для асферики - необходимостью определять малые отклонения вызванные ошибкой на фоне больших отклонений, вызванных самой асферикой.
Для окончательной аттестации асферики можно и повозиться....

Опять не понял, а чего возиться? Мы ж задаём ROC, апертуру и форму поверхности (-1 для параболы), а программа сама вычисляет эти самые "большие отклонения". Так ведь?

[Fidel]

//Я где-то видел такую схему. Значит можно.

Блин. Вчера, в подвальной теме 

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,21065.msg3252527.html#msg3252527

и, днями, там же https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,21065.msg3251354.html#msg3251354

[INPan]

А в чём проблема всё-таки при использовании Баса в автоколлимации? Я где-то видел такую схему. Значит можно.

Классический Бас хорош тем, что в системах без ц.э. в нем имеется равная длина хода для опорного и анализируемого пучков. Это позволяет видеть полосы интерференции даже в белом свете.
А теперь нарисуй ход лучей в автоколлимационной схеме, посчитай длину хода для обоих пучков и сравни. Длины хода будут существенно разными, а значит потребуют источник с большой длиной когерентности. Светодиоды уже не подойдут.

И рисовать не надо и так понятно. Всё, пошёл в "библиотеку" читать что такое длина когерентности.

[INPan]

//Я где-то видел такую схему. Значит можно.

Блин. Вчера, в подвальной теме 

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,21065.msg3252527.html#msg3252527

и, днями, там же https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,21065.msg3251354.html#msg3251354

Точно! Всё хорошо, только при такой проекции надо учитывать ROC живота исследователя. 

[Дмитрий Маколкин]

Опять не понял, а чего возиться? Мы ж задаём ROC, апертуру и форму поверхности (-1 для параболы), а программа сама вычисляет эти самые "большие отклонения". Так ведь?

Чтобы задать ROC надо его измерить. При полировке он меняется. Измерение делается с определенной точностью, рулеткой, при этом центр кривизны нужно измерять по центральной области зеркала, а при этом всегда будет неуверенность в установке того же теневика.

[INPan]

Опять не понял, а чего возиться? Мы ж задаём ROC, апертуру и форму поверхности (-1 для параболы), а программа сама вычисляет эти самые "большие отклонения". Так ведь?

Чтобы задать ROC надо его измерить. При полировке он меняется. Измерение делается с определенной точностью, рулеткой, при этом центр кривизны нужно измерять по центральной области зеркала, а при этом всегда будет неуверенность в установке того же теневика.

Я измерял ROC с помощью светодиодного фонарика. Диафрагмируем зеркало оставив только центральную зону примерно в четверть апертуры, размещаем примерно в центре кривизны фонарик со светодиодом с наклеенным на его торец бумажным экраном так, чтобы экран был точно на уровне вершины светодиода. Ловим на экран отражённое зеркалом изображение светодиода и фокусируем, перемещая фонарик вдоль оси. На изображении светодиода на экране хорошо видны царапины и пылинки на поверхности светодиода. Измеряем какой-нибудь рейкой расстояние от экрана до центра зеркала. Вот и все дела. Какова точность? Ну +\- миллиметр, я думаю можно измерить, а может и точнее. Разве такой точности не достаточно, чтобы программа точно смоделировала ИГ идеального зеркала для последующего сравнения с реальной ИГ?

[INPan]

Да вот только положение экрана может плавать в довольно широких пределах при таком искусственно заниженном относительном отверстии.

[ekvi]

Добавлю к словам картинки: на первой - линза-расширитель, на второй - к линзе добавлен кубик 15х15х15 мм и контролируемая сфера с R = 610.65 и Ф170 мм. Это же можно рассматривать и как контроль любой системы с F/D =4.
Это, конечно, не совсем Бас, т.к. для получения не мнимого, а действительного изображения куб расположен не перед линзой, а за ней, но даже при такой компоновке схема дала приемлемый результат.
Идеального Баса спасает миниатюрность оптики. Но попробуйте увеличить лазерный луч до Ф2 мм и всё повалится: основную ошибку вносит именно линза-расширитель.
Можно ожидать, что и юстировка потребует микронных допусков в продольных и долей мкм в поперечных подвижках.