Устройство для интерферометрического контроля оптических элементов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ(71) Заявитель Учреждение образования Гродненский государственный университет имени Янки Купалы(72) Автор Ляликов Александр Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный университет имени Янки Купалы(57) Устройство для интерферометрического контроля оптических элементов, включающее источник света с оптической системой формирования коллимированного зондирующего пучка, интерферометр бокового сдвига, гнезда размещения контролируемого и эталонного оптических элементов, разнесенные в пространстве и установленные на входе интерферометра в одной плоскости таким образом, что расстояние между центрами контролируемого и эталонного элементов, определяемое вдоль направления сдвига интерферирующих пучков, равно величине бокового сдвига между интерферирующими пучками,экран для наблюдения или регистратор интерференционной картины, оптически сопряженный с плоскостью размещения оптических элементов, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено гнездами размещения контролируемого и эталонного оптических элементов отражательного типа, полупрозрачным зеркалом с возможностью разворота на угол не менее 90 вокруг оси, ориентированной параллельно плоскости размещения оптических элементов и перпендикулярно направлению сдвига между интерферирующими пучками, полупрозрачное зеркало установлено по ходу зондирующего пучка таким образом, что ось разворота зеркала расположена на равном расстоянии между плоскостями размещения оптических элементов пропускающего и отражательного типов.(56) 1. Ляликов А.М. Высокочувствительный сравнительный анализ периодических структур методом интерферометрии бокового сдвига // Оптика и спектроскопия. - 2008. Т. 105. -1. - С. Полезная модель относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам интерферометрического контроля качества и измерения различных параметров оптических элементов. Известно устройство для интерферометрического контроля оптических элементов 1. Данное устройство включает источник света с оптической системой формирования коллимированного зондирующего пучка, интерферометр бокового сдвига, гнезда размещения контролируемого и эталонного оптических элементов, разнесенные в пространстве и установленные на входе интерферометра в одной плоскости таким образом, что расстояние между центрами контролируемого и эталонного элементов, определяемое вдоль направления сдвига интерферирующих пучков, равно величине бокового сдвига между интерферирующими пучками, экран для наблюдения или регистратор интерференционной картины, оптически сопряженный с плоскостью размещения оптических элементов. Данное устройство по технической сущности наиболее близко к заявляемому устройству и выбрано в качестве прототипа. Недостатком известного устройства является ограниченность области применения, связанная с возможностью контроля оптических элементов только пропускающего типа. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для интерферометрического контроля оптических элементов, включающее источник света с оптической системой формирования коллимированного зондирующего пучка, интерферометр бокового сдвига, гнезда размещения контролируемого и эталонного оптических элементов, разнесенные в пространстве и установленные на входе интерферометра в одной плоскости таким образом, что расстояние между центрами контролируемого и эталонного элементов,определяемое вдоль направления сдвига интерферирующих пучков, равно величине бокового сдвига между интерферирующими пучками, экран для наблюдения или регистратор интерференционной картины, оптически сопряженный с плоскостью размещения оптических элементов, дополнено новыми признаками устройство снабжено гнездами размещения контролируемого и эталонного оптических элементов отражательного типа,полупрозрачным зеркалом с возможностью разворота на угол не менее 90 вокруг оси,ориентированной параллельно плоскости размещения оптических элементов и перпендикулярно направлению сдвига между интерферирующими пучками, полупрозрачное зеркало установлено по ходу зондирующего пучка таким образом, что ось разворота зеркала расположена на равном расстоянии между плоскостями размещения оптических элементов пропускающего и отражательного типов. Полезная модель направлена на решение следующей задачи - расширение области применения устройства интерферометрического контроля оптических элементов. Расширение области применения устройства обеспечивается техническим результатом, который заключается в возможности реализации посредством заявляемого устройства контроля оптических элементов не только пропускающего, но и отражательного типа. На фигуре изображена оптическая схема заявляемого устройства. Кроме этого на фигуре изображен ход световых лучей в режиме контроля оптических элементов пропускающего типа. Заявляемое устройство для интерферометрического контроля оптических элементов включает источник света 1 с оптической системой формирования коллимированного зондирующего пучка в виде поворотного зеркала 2, телескопа, образованного рассеивающей 3 и собирающей 4 линзами, интерферометр бокового сдвига 5, гнезда 6, 7 размещения 2 53552009.06.30 контролируемого и эталонного оптических элементов пропускающего типа, гнезда 8, 9 размещения контролируемого и эталонного оптических элементов отражательного типа. В каждой из пар гнезда разнесены в пространстве и установлены на входе интерферометра в одной плоскости таким образом, что расстояние между центрами контролируемого и эталонного элементов, установленных в гнездах 6, 7 или 8, 9, определяемое вдоль направления сдвига интерферирующих пучков, равно величине бокового сдвига между интерферирующими пучками. Устройство также содержит экран для наблюдения или регистратор интерференционной картины, обозначенные позицией 10. Экран или регистратор оптически сопряжены с плоскостью размещения оптических элементов. Оптическое сопряжение может быть обеспечено объективами, входящими в интерферометр. Для обеспечения возможности переключения устройства из режима контроля оптических элементов пропускающего типа в режим контроля элементов отражательного типа или наоборот устройство дополнительно снабжено полупрозрачным зеркалом 11 с возможностью разворота на угол не менее 90 вокруг оси 12, ориентированной параллельно плоскости размещения оптических элементов и перпендикулярно направлению сдвига между интерферирующими пучками, полупрозрачное зеркало 11 установлено по ходу зондирующего пучка таким образом, что ось 12 разворота зеркала расположена на равном расстоянии между плоскостями размещения оптических элементов пропускающего и отражательного типов, установленных в гнездах 6, 7 и 8, 9. В качестве источника света 1 может быть использован газовый гелий-неоновый лазер непрерывного действия. В качестве интерферометра 5 можно использовать широко известные в оптической диагностике интерферометры бокового сдвига, выполненные на зеркальных, дифракционных, поляризационных и т.д. оптических элементах. Заявляемое устройство для интерферометрического контроля оптических элементов работает в двух режимах режим контроля оптических элементов пропускающего типа и режим контроля элементов отражательного типа. Переключение устройства из одного режима в другой реализуется разворотом зеркала 11 на угол 90 . На фигуре положения зеркал отмечены для двух режимов. В режиме контроля оптических элементов пропускающего типа устройство работает следующим образом. Контролируемый и эталонный оптические элементы размещают в гнезда 6, 7, а полупрозрачное зеркало 11 разворачивают в положение, при котором световые лучи, прошедшие контролируемый и эталонный оптические элементы, направляются в интерферометр 5, как это показано на фигуре. В процессе контроля излучение источника света 1 отражается от зеркала 2 и вводится в оптическую систему 3, 4 формирования зондирующего светового пучка. Сформированный таким образом коллимированный световой пучок зондирует контролируемый и эталонный оптические элементы, установленные в гнездах 6, 7, и, отражаясь от полупрозрачного зеркала, направляется в интерферометр бокового сдвига 5. В интерферометре бокового сдвига зондирующий световой пучок разделяется по амплитуде на два когерентных пучка, которые сдвигаются в пространстве друг относительно друга на определенную величину. Так как гнезда 6, 7 установки контролируемого и эталонного оптических элементов разнесены в пространстве в одной плоскости таким образом, что расстояние между центрами контролируемого и эталонного элементов, установленных в этих гнездах,определяемое вдоль направления сдвига интерферирующих пучков, равно величине бокового сдвига между интерферирующими пучками, то на экране или регистраторе интерференционной картины 10 происходит наложение изображений контролируемого и эталонного оптических элементов. При наложении изображений контролируемого и эталонного оптических элементов получаемая интерференционная картина отображает разницу оптических параметров данных элементов. По виду интерференционной картины устанавливается соответствие контролируемого оптического элемента норме. 53552009.06.30 Для переключения устройства в режим контроля оптических элементов отражательного типа полупрозрачное зеркало 11 разворачивают на 90 в положение, при котором зондирующий световой пучок, прошедший данное зеркало, отражается от контролируемого и эталонного оптических элементов, установленных в гнездах 8, 9, снова направляется на полупрозрачное зеркало и, отражаясь от него, направляется в интерферометр 5. При наложении изображений контролируемого и эталонного оптических элементов получаемая интерференционная картина 10 отображает разницу оптических параметров данных элементов. По виду интерференционной картины устанавливается соответствие контролируемого оптического элемента норме. Как для случая контроля оптических элементов пропускающего, так и отражательного типа, интерференционная картина в плоскости 11 может быть оценена визуально, в этом случае используется экран, или записана на регистратор, например ПЗС матрицу или фотоэмульсию. Таким образом, совокупность существенных признаков, определяемая формулой изобретения, позволяет достичь технического результата - реализовать контроль оптических элементов как пропускающего, так и отражательного типа. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4