Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Самодельный интерферометр  (Прочитано 65130 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн INPanАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #60 : 17 Апр 2012 [11:50:47] »
Я чего-то сходу не соображу как прикинуть требуемый фокус линзочки без привлечения понятия "диаметр пятна китайского лазера". ;D Если положить диаметр пятна лазера 2мм, то получаем фокус линзочки 5мм (2мм/F = 800/2000).

Вот тото и оно, что мы не можем даже приблизитедтно определить диаметр пучка.
А что если пропустить луч через обычное стекло, а отражённую стеклом его часть (5%) направить на закопчённую железку?  Так можно будет получить представление о реальном диаметре пучка. Хотя он на самом деле не имеет чёткой границы.

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 943
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #61 : 17 Апр 2012 [12:02:19] »
Учтите, что из-за того, что опорный и контрольный пучки разресены возникает астигматизм, который тем больше, чем больше разнесены пучки! Поэтому кубик берут маленький 10-15мм и линзочку тоже. У нас диаметр около 7мм (и фокус тоже)

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 883
  • Благодарностей: 588
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #62 : 17 Апр 2012 [12:04:45] »
Несмотря на обилие всякого-разного стеклянного барахла ни одной подходящей двояковыпуклой пока не нашлось. Перебрал всю груду - пучок получается слишком узким. Бум искать.

//Поэтому кубик берут маленький 10-15мм.

Кубиков много - есть и малюпусенькие. Жаль - жена вчера закончила формирование очередной посылочки из штатов. На пару дней раньше можно было без проблем доложить туда всё необходимое.

А как учитывать вносимый астигматизм при проверке, скажем, менискового кассегренчика? 

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 943
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #63 : 17 Апр 2012 [12:06:53] »
Его можно посчитать :) Я так понимаю ориентация астигматизма не будем менять положения в зависимости от поворота трубы, поэтому теоретически его можно "усреднить".

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 883
  • Благодарностей: 588
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #64 : 17 Апр 2012 [12:07:38] »
Это существенный минус  :-\ Чтобы считать нужны параметры - неудобно.

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 943
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #65 : 17 Апр 2012 [12:14:01] »
Фидель, зато тепловые токи и вибрации пофигу! Ну нет счастья в в оптическом мире :)

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 883
  • Благодарностей: 588
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #66 : 17 Апр 2012 [12:16:48] »
Насколько я понял прост расчет только для одиночного зеркала. А для испытания в автоколлимации с плоским эталоном (в ём дыра) как астигматизм учесть?

И... не могли бы Вы своими словами описать "принцип действия" -что и куда "идёт" и что при этом происходит.

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 883
  • Благодарностей: 588
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #67 : 17 Апр 2012 [12:20:38] »
Фидель, зато тепловые токи и вибрации пофигу! Ну нет счастья в в оптическом мире :)

Тепловые токи существенным образом начинают сказываться на апертурах больше трёхсот мм. Вибрации, в нашем случае, удалось нейтрализовать.

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 943
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #68 : 17 Апр 2012 [12:36:08] »
Уточнение. Надо понимать, что Бас - это не замена Zygo-ам и прочим Физо! Это простой и чрезвычайно дешевый в изготовлении инструмент для любителя. Лучше всего он подходит для тестирования зеркал из радиуса кривизны, но и в автоколлимации им тоже пользуются. Астигматизм, который вносит прибор можно учесть (FringeXP это умеет делать), но проблема в том, что нет гарантии, что астигматизм от прибора выровнен по оси Х.

Ход лучей в приборе:
Лазер - Кубик
Кубик отражает под 90 градусов на маленькое зеркальце, которое отражает на зеркало (я вывожу этот лучик в центр зеркала, что упрощает настройку), от зеркала лучик отражается на линзочку, которая посылает лучик в кубик, который выводит его вбок в сторону фотоаппарата.

Кубик пропускает лучик через себя, после кубика луч попадает на линзочку, расширяется на зеркало, отражается от зеркала и собирается на диагональное зеркальце которое посылает его обратно в кубик, окторый пропускает его в сторону фотоаппарата.

Как-то так.

Настраиваем прибор так.
УБираем линзочку в бок и добиваемся параллельности двух лучей, того, который прошел через зеркальце и того, что прошел через кубик.  Экстремальной точности не надо. Достаточно, чтобы было параллельно на растоянии пару радиусов кривизны испытуемого зеркала.
Далее вводим линзочку в луч и добиваемся, чтобы лучик проходил через центр линзочки.

Наводим интерферометр на зеркало. Я лучик лазера ввожу в центр зеркала. Далее двигая интерферометр и заколняя зеркало загоняем два отраженных лучика обратно в интерферометр (один через линзочку, второй через маленькое зеркальце).

Все! Смотрим интерферограмму!  :)

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 883
  • Благодарностей: 588
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #69 : 17 Апр 2012 [12:45:32] »
Не очень понял - где здесь опорный пучок, а где "аберрированный"? Что с чем интерферирует?

Зеркало освещается расширяющимся пучком только один раз. Откуда берётся второй сферический фронт?

//но и в автоколлимации им тоже пользуются.

Ссылка есть?
« Последнее редактирование: 17 Апр 2012 [12:50:46] от Fidel »

Оффлайн INPanАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #70 : 17 Апр 2012 [12:56:16] »
Думаю, инженер Гарин поступил бы так:
Берём хорошее зеркало с заведомо измеренной величиной астигматизма и его ориентацией и проверяем его на новорожденном интерферометре. Получаем рельеф, вычитаем новый рельеф из старого и начинаем иметь представдение о величине астигматизма, вносимого разнесёнными пучками.

Оффлайн Ivan7enych

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 12 055
  • Благодарностей: 765
  • Ионов Иван
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Ivan7enych
    • Астропроекты и астрософт
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #71 : 17 Апр 2012 [13:03:26] »
Зеркало освещается расширяющимся пучком только один раз. Откуда берётся второй сферический фронт?
Повникал в картинку в 1-м сообщении, вроде понял, расширяющийся пучок идет из линзы, отражается тестируемым зеркалом и загоняется мимо линзы в мелкое зеркальце рядом с кубиком. Опорный пучок идет от мелкого зеркальца, он не расширяется и отражается от центра тестируемого зеркала, загоняется на обратном пути в линзу и становится сходящимся опорным.

То есть лучи выходят и входят через разные двери, один вышел через линзу, вернулся мимо линзы, второй вышел мимо линзы, а вернулся через линзу.

В автоколимации работать будет, но зеркала с дыркой по центру проверить таким интерферометром нельзя - опорного пучка не будет. Кроме того, мелкая грязь по центру зеркала может испортить интерферограмму.
Видео отчеты мастерской
телескопы - 230мм/4 самодельный ньютон для поездок, Televue NP101is на удаленке, 500мм ньютон в постройке.
Просьбы о ремонте пишите мне в телеграм, не в личку.

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 883
  • Благодарностей: 588
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #72 : 17 Апр 2012 [13:13:48] »
Ладно... получим картинку посмотрим. Иван - у тебя линзочки не завалялись?  ;D

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 943
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #73 : 17 Апр 2012 [13:18:34] »
Вот ссылка на использование баса в автоколлимации
http://www.trivalleystargazers.org/gert/rc10_M1_V3/RC10_M1_V3.html

Рор говорит, что басом в автоколлимации при расстоянии между лучами в 5мм позволяет мерять до Л/10.
http://rohr.aiax.de/hp_new/interferometertest.php


Вот хороший анализ преимуществв-недостатков Баса
http://astrochonum.com/index.php?option=com_content&view=article&id=122&lang=en

Bath interferometry

Mirrors

Mirrors are tested at their radius of curvature which can be either the center of a spherical mirror, or the local center (twice the focal length) of a parabolic mirror.

In this case (parabolic), the test introduces a spherical aberration due to the fact we are not working on a flat wevefront. This SA can be calculated this the radius, the ROC and the conic constant of the mirror, and then removed from the Zernike Polynome. Nevertheless of the mirror is large and/or very short, this SA becomes important regarding the precision we are looking for (some L vs some L/100s). In that case, the test should be performed in autocollimation or this a Null lens. That limitations is true for ALL testing methods (Fizeau, bath, Wavefront analysis...).

The astigmatism induced the the off axis reference beam is to be taken into account as well. It is negligeable though with average mirrors with not to short F/D ratios. Open fringe can calculate this error. Subtracting it directly from the X 3rd order term of the polynome is tricky though as we must be sure of the igram alignment on the X axis.

Summary :

+ very goog precision

+ Zone defaults can be seen

+ Zernike interpolation

+ Tests are very reproductable

+ Fringe tracing and change of operator doesn't change much results.

+ PTV, RMS,  FTM and PSF

- Induced astigmatism  can be an issue on large/short F/D mirrors.

- Spherical aberration when testing asphericals at the ROC.

Refractors

Mirror are autocollimated on themselves, but in the case of refractor the collimation is done on the flat mirror. So we are never sure to be on the optical axis of the instrument !

That means that when lookink at the astigmatism, we have three components :

- From the instrument : lens alignment, lens defaults and mecanical constraints. This is this part we would like to measure.

- Induced by the beam separation of the bath setup, the reference beam being off axis. It can be calculated (185nm here), but it's difficult to remove it directly due to the lack of precision in the DSLR alignment on the X axis.

- The fact that we are never sure to be on the optical axis with this double pass setup.

So astigmatism may become important on small and/or short refractors (below 100mm).

At the contrary of parabolic mirror, we don't have any SA when testing refractors as they generate spherical wavefront.

+ Very good precision excellente for 5th order and more, and on 3rd order spherical.

+ Infinite-focus combinaison


+ Zernike interpolation

+ Tests are very reproductable

+ Fringe tracing and change of operator doesn't change much results.

+ PTV, RMS,  FTM and PSF

+ possibility to analyse chromatism and sphérochromatism.

- Impossible to separate instrument astigmatism from test induced astigmatism.

- need a good flat mirror

- difficult to know when on optical axis

Conclusions

Bath is a very good metrology method for the amateur. It's cheap, easy to set up and it shows much more than the Foucault. It's reproductable and shows few sensitivity to the operator.

Nevertheless some limitations have to be taken into account such as the induced astigmatism for short F/D, or the ROC limitation when testing an aspherical mirror and therefore it cannot replace professional tests.

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 943
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #74 : 17 Апр 2012 [13:21:59] »
В автоколимации работать будет, но зеркала с дыркой по центру проверить таким интерферометром нельзя - опорного пучка не будет. Кроме того, мелкая грязь по центру зеркала может испортить интерферограмму.
Опорный луч не обязательно должен попадать на центр зеркала. Рор тестировал в том числе и кассегрены с помощью Баса.

Оффлайн Ivan7enych

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 12 055
  • Благодарностей: 765
  • Ионов Иван
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Ivan7enych
    • Астропроекты и астрософт
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #75 : 17 Апр 2012 [13:25:28] »
Ладно... получим картинку посмотрим. Иван - у тебя линзочки не завалялись?  ;D
Принесу, что валяется дома.
Есть очень мелкий кубик 3х3мм, выдран из пишущего DVD, оттуда же несколько линзочек.
Видео отчеты мастерской
телескопы - 230мм/4 самодельный ньютон для поездок, Televue NP101is на удаленке, 500мм ньютон в постройке.
Просьбы о ремонте пишите мне в телеграм, не в личку.

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 883
  • Благодарностей: 588
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #76 : 17 Апр 2012 [13:33:11] »
Спасибо за ссылки! - будем почитать.

Оффлайн INPanАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #77 : 17 Апр 2012 [13:42:10] »
Да–а, вот она — засада. Ежели у зеркала по какой-то причине закрыт или отсутствует центр, то всё... борода.... :-[

Оффлайн INPanАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 8 696
  • Благодарностей: 196
  • Игорь Панкратов
    • Сообщения от INPan
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #78 : 17 Апр 2012 [13:46:49] »
Ладно... получим картинку посмотрим. Иван - у тебя линзочки не завалялись?  ;D
Принесу, что валяется дома.
Есть очень мелкий кубик 3х3мм, выдран из пишущего DVD, оттуда же несколько линзочек.
Ура! Вот он — источник кубиков и линзочек!

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 943
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Самодельный интерферометр
« Ответ #79 : 17 Апр 2012 [13:52:23] »
Да–а, вот она — засада. Ежели у зеркала по какой-то причине закрыт или отсутствует центр, то всё... борода.... :-[
Никакая не борода! Когда наводишь точно в центр, то интерферограмма выглядит как мишень. Если от центра отвести, то будут полоски.