Самодельный интерферометр

[Gleb1964]

Фидель, а как  в неравноплечном решается вопрос  сферической аберрации светоделительного кубика? Известно что плоскопараллельная пластина (аналог кубика) в сходящемся пучке вносит такую аберрацию. Или у вас другой тип светоделителя?

В оба плеча вводится одинаковая сферическая. При малости аберраций исследуемой оптики всё взаимокомпенсируется.

Не получается там автоматической компенсации. Надо в оба плеча вводить компенсаторы сферички кубика.
Нарисовал в "Компасе". Для наглядности взял "крутую сферу" и "толстый кубие".

И что, по-Вашему, будет если в обе ветви поместить точные сферы?

вообще-то, если поместить точные сферы разных радиусов, то точной компенсации не будет, останется нескомпенсированным некий порядок малости.
Чисто логически рассуждая - кубик вносит продольную сферическую аберрацию \( \Delta s\). Сферическое зеркало имеет увеличение -1 в центре кривизны, но продольное увеличение имеет квадратическую зависимость от смещения вдоль оси. Значит, в обратном ходе сферическая аберрация будет с коэффициентом увеличения \( \frac{ (R+\Delta s)^2} {(R- \Delta s)^2} \). При разных радиусах сферических зеркал в двух ветвях интерферометра, строгой компенсации не получиться. На практике, метод контроля ограничен точностью эталонной сферы, нежели малой дифференциальной величиной недокомпенсации сферической в двух плечах кубика.

[Дмитрий Маколкин]

Фидель, а как  в неравноплечном решается вопрос  сферической аберрации светоделительного кубика? Известно что плоскопараллельная пластина (аналог кубика) в сходящемся пучке вносит такую аберрацию. Или у вас другой тип светоделителя?

В оба плеча вводится одинаковая сферическая. При малости аберраций исследуемой оптики всё взаимокомпенсируется.

Не получается там автоматической компенсации. Надо в оба плеча вводить компенсаторы сферички кубика.
Нарисовал в "Компасе". Для наглядности взял "крутую сферу" и "толстый кубие".

И что, по-Вашему, будет если в обе ветви поместить точные сферы?

вообще-то, если поместить точные сферы разных радиусов, то точной компенсации не будет, останется нескомпенсированным некий порядок малости.
Чисто логически рассуждая - кубик вносит продольную сферическую аберрацию \( \Delta s\). Сферическое зеркало имеет увеличение -1 в центре кривизны, но продольное увеличение имеет квадратическую зависимость от смещения вдоль оси. Значит, в обратном ходе сферическая аберрация будет с коэффициентом увеличения \( \frac{ (R+\Delta s)^2} {(R- \Delta s)^2} \). При разных радиусах сферических зеркал в двух ветвях интерферометра, строгой компенсации не получиться. На практике, метод контроля ограничен точностью эталонной сферы, нежели малой дифференциальной величиной недокомпенсации сферической в двух плечах кубика.

Совершенно верно, такой поправкой на практике вполне резонно пренебрегают. Спасибо что не поленились всё расписать

[Fidel]

Под "точной компенсацией" понимается та степень "недокомпенсации" которой можно уверенно пренебречь в подавляющем большинстве практических случаев. Для остальных - плёнка или, по другому, "бычий пузырь". Об этом и шла речь.

[ysdanko]

Фидель, а как  в неравноплечном решается вопрос  сферической аберрации светоделительного кубика? Известно что плоскопараллельная пластина (аналог кубика) в сходящемся пучке вносит такую аберрацию. Или у вас другой тип светоделителя?

В оба плеча вводится одинаковая сферическая. При малости аберраций исследуемой оптики всё взаимокомпенсируется.

Не получается там автоматической компенсации. Надо в оба плеча вводить компенсаторы сферички кубика.
Нарисовал в "Компасе". Для наглядности взял "крутую сферу" и "толстый кубие".

И что, по-Вашему, будет если в обе ветви поместить точные сферы?

вообще-то, если поместить точные сферы разных радиусов, то точной компенсации не будет, останется нескомпенсированным некий порядок малости.
Чисто логически рассуждая - кубик вносит продольную сферическую аберрацию \( \Delta s\). Сферическое зеркало имеет увеличение -1 в центре кривизны, но продольное увеличение имеет квадратическую зависимость от смещения вдоль оси. Значит, в обратном ходе сферическая аберрация будет с коэффициентом увеличения \( \frac{ (R+\Delta s)^2} {(R- \Delta s)^2} \). При разных радиусах сферических зеркал в двух ветвях интерферометра, строгой компенсации не получиться. На практике, метод контроля ограничен точностью эталонной сферы, нежели малой дифференциальной величиной недокомпенсации сферической в двух плечах кубика.

Совершенно верно, такой поправкой на практике вполне резонно пренебрегают. Спасибо что не поленились всё расписать

Дмитрий все это так и есть....Вопрос на самом деле упирается в компенсацию "аберраций нормалей". Без компенасации сферички "кубика", не возможно направить все лучи от источника по нормалям.  То есть, по нормали, к идеальной сфере, можно определить только одну зону поверхности.  Все остальное, если это не учитывать каким то программным способом, при расчете системы по интерференционной картинке, будет иметь неучтенную аберрацию, связанную либо с кубиком, либо способом настройки интерферометра на "полосу бесконечной ширины", которая на самом деле, определяется только одно зоной поверхности исследуемой системы.

[Дмитрий Маколкин]

Без компенасации сферички "кубика", не возможно направить все лучи от источника по нормалям.

Да, это верно. Но этой погрешностью можно пренебречь.

[Boris Green]

Сделал интерферометра Баса, версия 3 
 Компактный, с необходимыми и удобными подвижками. Между лучами 5 мм.
Кубик на самом краю, чтобы вплотную ставить фотоаппарат.

[Boris Green]

Из центра кривизны D 200мм, f2.5 не берет никак 
Хотя судя по кольцам (на фото плавает туда-сюда, поэтому выглядит неровно в неудачный момент) и идеальной теневой - поверхность без астигматизма и очень плавная.

[Vladstar]

Из центра кривизны D 200мм, f2.5 не берет никак 

 

Сделал интерферометра Баса, версия 3 
 Компактный, с необходимыми и удобными подвижками. Между лучами 5 мм.

При контроле теневым методом, расстояние между щелью и ножом для такой светосильной оптики д.б. около 0.5 мм. Думаю, что и к Басу д.б. аналогичное требование.

Вот мои полуфабрикаты для неравноплечего. Оправа с опорной сферой примагничивается к юстируемой пластине (на фото один кольцевой магнит и два небольших прямоугольных, один-сбоку, второй снизу). Продольная подвижка микрообъектива будет аналогичной подвижке сборки с опорной сферой. По марке газового лазера пока не определился, но он будет над оптикой интерферометра, т.к. при расположении "снизу" опасаюсь изменения длины основания от нагрева, а требования к стабильности всех расстояний высокие.

[Boris Green]

При контроле теневым методом, расстояние между щелью и ножом для такой светосильной оптики д.б. около 0.5 мм. Думаю, что и к Басу д.б. аналогичное требование.

Даже если сделать 0.5мм, то из центра кривизны будут такие же замыкающиеся "кривули". А софт не понимает замкнутые кривые, только полоски.

Вот мои полуфабрикаты для неравноплечего

Кубик будет вращаться?
Микрообъектив жестко закреплен относительно кубика?
Юстировка при помощи зеркала и лазера?
Зеркало и лазер могут по вертикали двигаться?

[Vladstar]

Кубик будет вращаться?
Микрообъектив жестко закреплен относительно кубика?
Юстировка при помощи зеркала и лазера?
Зеркало и лазер могут по вертикали двигаться?

1.  На средней сборке (жёстко закреплена) будут куб и расширитель (есть небольшая подвижка по углу по горизонту).
 2. Микрообъектив будет на правой сборке с продольной подвижкой и юстировкой  по углу.
 3. Юстировка по углу опорной сферы (ну ооочень светосильная  ). Точной выставки по высоте опорной сферы не требуется. Ведь это сфера. Достаточно наличия юстировок по углу.микрообъектива и лазера.
 4. Все оптические элементы будут собраны изначально механически по высоте с точностью  +/- 0.1 мм.
     По сфере сказал выше.
     Лазер, да, по углу и по положению.
   
 Систему инт-ра заимствовал от Астрон 2М (есть фотки в этой теме). Куб, опорные сферы, микрообъектив уже имеются, спасибо моим коллегам-москвичам из нашей корпорации.

[Boris Green]

будут куб и расширитель

А для чего расширитель? Я думал, что свет от сферы, микрообъектива и тестируемого зеркала сходится в точке недалеко от микрообъектива. В случае, если лазер дает цилиндрический луч, который идет на микрообъектив.

[Vladstar]

А для чего расширитель? Я думал, что свет от сферы, микрообъектива и тестируемого зеркала сходится в точке недалеко от микрообъектива. В случае, если лазер дает цилиндрический луч, который идет на микрообъектив.

  Расширитель-точечная диафрагма в несколько микрон, туда фокусируется излучение лазера микрообъективом.

Вот например ссылка по неравноплечему инт-ру: http://rudocs.exdat.com/docs/index-75786.html?page=2
//  Источник света (рис.102) проецируется микрообъективом МО в точку O, совпадающую с центром кривизны Р зеркала З1 и сопряженную с центром кривизны Р’ испытуемой поверхности ИП. Использование в качестве источника света оптико-квантовых генераторов ОКГ в одномодовом режиме позволяет работать с большой разностью хода в ветвях (до 30 м), поэтому ветвь сравнения, содержащая зеркало З1 может быть компактной при контроле поверхностей даже с очень большим радиусом кривизны. Интерферометр монтируется в виде отдельного узла, который приставляется на нужном расстоянии к контролируемой детали. Пунктиром обозначены линзы, компенсирующие аберрации кубика в сходящемся пучке лучей при больших апертурах. Кубик имеет углы, отличные от 90°, для устранения побочных интерференционных картин. При настройке прибора наблюдение картины ведется в микроскоп М, а при испытании фотографируется с помощью приставной фотокамеры. Прибор позволяет контролировать плоские, вогнутые сферические и асферические (последние – в компенсационной схеме) поверхности, в частности у крупногабаритных деталей.//
 
 Здесь по ссылке нет точечной диафрагмы, а в Астрон 2М она предусмотрена.

[Boris Green]

Расширитель-точечная диафрагма в несколько микрон, туда фокусируется излучение лазера микрообъективом.

Я подумал, что это рассеивающая линза и ломал голову.
То есть, у вас схема классическая (голубая линия - это диафрагма в фокусе) ?

[Vladstar]

Совершенно верно.

[Геннадий 66]

Интерферограмму на сетчатке лучше не видеть, телескоп со временем может не понадобиться гораздо раньше чем вообще ничего нужно не будет..............
На проекционном экране или матрице это другое дело.

[Fidel]

//Расширитель-точечная диафрагма в несколько микрон, туда фокусируется излучение лазера микрообъективом.

Роль расширителя играет микрообъектив. С диафрагмой вместе они образуют пространственный фильтр.

[Vladstar]

 Спасибо. Бум знать.
А то прислали диафрагму с надписью на бумаге:
                                                                                 От расширителя
                                                                                     диафрагма

[Fidel]

Не за что.

А вообще - давно заметил, когда читаешь различные книжные описания интерферометров создаётся устойчивое ощущение, что авторы сами с этими устройствами дело не очень-то и имели и попросту переписывают из сторонних источников.

[serega2007]

Не за что.

А вообще - давно заметил, когда читаешь различные книжные описания интерферометров создаётся устойчивое ощущение, что авторы сами с этими устройствами дело не очень-то и имели и попросту переписывают из сторонних источников.

   Описать все три вида работающих интерферометров достаточно и полторы страницы .
   Правда , за подобное высказывание тут недалеко бочку покатили . Ну , нравится некоторым быть писателями .

[ysdanko]

Не за что.

А вообще - давно заметил, когда читаешь различные книжные описания интерферометров создаётся устойчивое ощущение, что авторы сами с этими устройствами дело не очень-то и имели и попросту переписывают из сторонних источников.

Фидель. В теории, иногда, то же полезно разобраться