[go: up one dir, main page]

SU1231400A1 - Interferometer for inspecting quality of plane surfaces - Google Patents

Interferometer for inspecting quality of plane surfaces Download PDF

Info

Publication number
SU1231400A1
SU1231400A1 SU833672621A SU3672621A SU1231400A1 SU 1231400 A1 SU1231400 A1 SU 1231400A1 SU 833672621 A SU833672621 A SU 833672621A SU 3672621 A SU3672621 A SU 3672621A SU 1231400 A1 SU1231400 A1 SU 1231400A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
beam splitter
light
lens
distance
radiation
Prior art date
Application number
SU833672621A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Иванович Духопел
Александр Георгиевич Серегин
Наталья Евгеньевна Иванова
Валентин Федорович Лосев
Татьяна Владимировна Китаева
Татьяна Николаевна Терехина
Лидия Петровна Соловьева
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3724
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3724 filed Critical Предприятие П/Я А-3724
Priority to SU833672621A priority Critical patent/SU1231400A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1231400A1 publication Critical patent/SU1231400A1/en

Links

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и используетс  дл  кон-трол  качества плоских поверхностей объектов .Цель изобретени  - повышение точности контрол  - достигаетс  путем устранени  искажений интерференционной картины. Опорный пучок, образующийс  при отражении от светоделител , проходит через зеркальный элемент и светосое- динителъ к наблюдательной системе. Рабочий пучок проходит через светоделитель , объект, расположенный в держателеj и светосоединитель, где совмещаетс  с образцовым пучком и интерферирует с ним. Светосоединитель и светоделитель расположены в потоке излучени  так, что обеспечиваетс  одинакова  длина хода излучени  в рабочем, и образцовом пучках дл  исключени  аберраций осветительной системы. При совмещении изображени  зрачков рабочего и образцового пучков при введении линзы с помощью поворота держател  после вывода линзы с помощью механизма наблюдаетс  интерференционна  картина, кривизна тела которой характеризует отступление от плоскости. 2 ил. с S (ЛThe invention relates to measurement instrumentation and is used to control the quality of the flat surfaces of objects. The purpose of the invention — to improve the accuracy of control — is achieved by eliminating the distortion of the interference pattern. The reference beam, formed by reflection from the beam splitter, passes through the mirror element and the light coupling to the observing system. The working beam passes through the beam splitter, the object located in the holder and the light connector, where it is combined with the reference beam and interferes with it. The light coupler and the beam splitter are located in the radiation flux in such a way that the same radiation path length is provided in the working and reference beams to eliminate the aberrations of the lighting system. When combining the image of the pupils of the working and exemplary beams with the introduction of the lens by rotating the holder after removing the lens with the help of a mechanism, an interference pattern is observed, the curvature of the body of which characterizes the deviation from the plane. 2 Il. with S (L

Description

ff

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике.и может быть использовано дл  контрол  качества плоских поверхностей объектов в частности дл  контрол  отклонений от плоскостности шероховатых поверхностей объектов сложной конфигурации , The invention relates to measuring technique. It can be used to control the quality of flat surfaces of objects, in particular, to control deviations from the flatness of the rough surfaces of objects of complex configuration,

Цель изобретени  - повьшение точности контрол  путем устранени  искажений интерференционной картины.The purpose of the invention is to increase the control accuracy by eliminating the distortion of the interference pattern.

На фиг. I представлена принципиальна  схема интерферометра; на фиг. 2 - расчет оптической длины хода в светоделителе и светосоедини- теле.FIG. I presents a schematic diagram of the interferometer; in fig. 2 - calculation of the optical stroke length in the beam splitter and the light coupler.

Интерферометр содержит последовательно расположенные осветительную систему, включающую.лазер 1 и телескопическую систему 2, зеркало 3 и светоделитель 4, зеркальный элемент 5, установленный в пучке, отраженном от светоделител , держатель 6 объекта, установленный в пучке, прошедшем через светоделитель 4, свето- соединитель 7, расположенный в плоскости пересечени  интерферирующих пучков, зеркало 8, оптически св занное со светосоединителем 7 и объективом 9 наблюдательной системы, включающей также механический узел 10 дл  ввода и вывода линзы 11 из потока излучени , и регистратор 12 интерференционной картины. Светоделитель 4 и светосоединитель 7 выполнены клиновидными и ориентированы в потоке излучени  так, что сумма рассто ни  по ходу излучени  между отражающей поверхностью светоделител  4 и элементом 5 и рассто ни  по ходу излучени  между элементом 5 и светосоединителем 7 равна сумме оптической длины хода излучени  в светоделителе 4, рассто ни  по ходу излучени  от светоделител  4 до держател  6 объекта , рассто ни  по ходу излучени  от держател  6 объекта до светосоеди нител  7 и оптической длины хода излучени  в светосоединителе 7, IThe interferometer contains successive lighting system, including a laser 1 and a telescopic system 2, a mirror 3 and a beam splitter 4, a mirror element 5 installed in the beam reflected from the beam splitter, an object holder 6 installed in the beam passing through the beam splitter 4, a light connector 7, located in the intersection plane of the interfering beams, a mirror 8 optically coupled to the light coupler 7 and the objective lens 9 of the observing system also including a mechanical assembly 10 for inputting and outputting a lens 11 from the radiation flux, and the interference pattern recorder 12. The beam splitter 4 and light connector 7 are wedge-shaped and oriented in the radiation flux so that the sum of the distance along the radiation between the reflecting surface of the beam splitter 4 and element 5 and the distance along the radiation between element 5 and the light connector 7 is equal to the sum of the optical length of the radiation path in the beam splitter 4 , the distance from the beam splitter 4 to the object holder 6, the distance from the object holder 6 to the light link of the cable 7 and the optical path length of the light connector 7, I

Интерферометр работает следующимThe interferometer works as follows.

образом.in a way.

Излучение лазера 1 проходит телескопическую систему 2, формирующую квазиплоский волновой фронт, и отклон етс  зеркалом 3. на светоделитель 4, где раздел етс  на опорный и рабочий пучки. Опорный пучок образуетс  при отражении от светоделител The radiation from laser 1 passes through a telescopic system 2, which forms a quasi-flat wavefront, and is deflected by mirror 3. to a beam splitter 4, where it is divided into reference and working beams. The reference beam is formed by reflection from the beam splitter

- 10- ten

231400231400

4, затем он, проходит к зеркальному элементу 5, отражаетс  от него, проходит к светосоединителю 7, отражаетс  от него и с помощью зеркала 84, then it passes to the mirror element 5, is reflected from it, passes to the light linking device 7, is reflected from it by means of a mirror 8

5 попадает в наблюдательную систему. Рабочий пучок проходит светоделитель 4, отклон етс  и наклонно падает на держатель 6 объекта,на котором устанавливаетс  контролируема  деталь. После отражени  от контролируемой поверхности рабочий пучок проходит светосоединитель 7, совме- щаетс  с образцовьм пучком и интерферирует с ним. Затем оба пучка на 5 правл ютс  зеркалом 8.в наблюдательную систему, объектив 9 которой формирует интерференционную картину в плоскости регистратора 12, Линза 11 вводитс  с помощью узла 10 в по20 ток излучени  интерферирующих пучков так, что в, плоскости 12 наблюдает- . с  совпадение изображений зрачков рабочего и образцового пучков интерферометра . Совмещение изображений зрачков осуществл етс  поворотом держател  6 относительно. двзгх взаимно перпендикул рных осей, лежащих в плоскости. Параллельной зеркальному элементу 5,5 enters the observation system. The working beam passes the beam splitter 4, is deflected and obliquely falls on the holder 6 of the object on which the part to be monitored is mounted. After reflection from the controlled surface, the working beam passes the light coupler 7, is combined with the sample beam and interferes with it. Then both beams on 5 are guided by a mirror 8. In the observation system, the lens 9 of which forms the interference pattern in the plane of the recorder 12, the Lens 11 is introduced with the help of the node 10 into the 20 radiated current of the interfering beams so that it observes in the plane 12. with the coincidence of the images of the pupils of the working and reference beams of the interferometer. Combining the images of the pupils is carried out by rotating the holder 6 with respect to. dvzgkh mutually perpendicular axes lying in a plane. Parallel to the mirror element 5,

2525

30 .thirty .

Светоделитель 4 и светосоединитель 7 расположены в потоке излучени  так, что обеспечиваетс  одинакова  длина хода излучени  в рабочем и образцовом пучках дл  исклю чени  вли ни  аберраций осветительной системыThe beam splitter 4 and the light beam connector 7 are located in the radiation flux in such a way that the same radiation path length is provided in the working and exemplary beams to eliminate the influence of the aberrations of the lighting system

AB+BC ED-i-EF+n(AD+FC) ,AB + BC ED-i-EF + n (AD + FC),

(I)(I)

где п - показатель преломлени  материала светоделител  4 и светосоединител  7. Угол iff падени  излучени  на контролируемую поверхность, обеспечивающий получение регул рного волнового фронта дл  данной шероховатости,  вл етс  исходной величиной дл  расчета параметров схемы, удовлетвор ющих условию (1), Оптическа  длина хода в светоделителе и светосоедини- теле дл  осевого луча (фиг, 2)where n is the refractive index of the material of the beam splitter 4 and the light coupler 7. The angle iff of the radiation incident on the monitored surface, which provides a regular wave front for a given roughness, is the initial value for calculating the parameters of the circuit satisfying condition (1), Optical path length splitter and luminer for the axial beam (Fig 2)

n-d COS 0nd cos 0

i5in {9 + 8 + ii) r-T , (2)i5in {9 + 8 + ii) r-T, (2)

55 где d - толщина светоделител  и светосоединител  по нормали к отражающей поверхности в точке А;55 where d is the thickness of the beam splitter and the light connector along the normal to the reflecting surface at point A;

Э - угол клина; E - wedge angle;

о - угол отклонени  пучка послеo - beam deflection angle after

прохождени  клина; i, - угол падени  пучка на отражающую поверхность клина. Так как , , , , то из услови  (1) с учетом выражени  (2) получаютpassing a wedge; i, is the angle of incidence of the beam on the reflecting surface of the wedge. Since,,,, then from condition (1), taking into account expression (2),

n-d-cos 0n-d-cos 0

(9111 (е+1кУ(9111 (e + 1k

Исход  из i,, , d , 0 , наход т кон- структивные параметры схемы, при выполнении услови  (3).Proceeding from i ,,, d, 0, find the constructive parameters of the scheme, if condition (3) is satisfied.

Дл  удобства совмещени  контролируемой поверхности детали с точкой Е, .соответствующей равенству длин хода излучени  в рабочем и обра-зцо- вом пучках, на задней стенке интерферометра можно нанести визирную линию К-К.For the convenience of combining the test surface of the part with point E, corresponding to the equality of the length of the radiation path in the working and sample beams, a K-K sighting line can be drawn on the back wall of the interferometer.

Совмещение изображений зрачков рабочего и образцового пучков при введении линзы 11 с помощью поворота держател  6 позвол ет после вывода линзы 11 с помощью механизма 10 наблюдать интерференционную картину. Частота и ориентаци  полос настраиваетс , с помощью соответствующих наклонов держател  6. Кривизна полос характеризует отступление от плоскостности поверхности, причем цена полосы К определ етс  выражением:Combining the images of the pupils of the working and exemplary beams with the introduction of the lens 11 by rotating the holder 6 makes it possible to observe the interference pattern after removing the lens 11 using the mechanism 10. The frequency and orientation of the bands is adjusted by means of the corresponding inclinations of the holder 6. The curvature of the bands characterizes the deviation from the flatness of the surface, and the price of the band K is defined by the expression:

кto

2 cosibj, 2 cosibj,

где Л - длина волны излучени  лазера 1 .where L is the wavelength of the laser radiation 1.

а5 a5

10ten

- а - but

1515

2020

2525

3.03.0

3535

4040

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Интерферометр дл  контрол  качества плоских поверхностей объектов, содержащий последовательно расположенные осветительную систему и светоделитель , зеркальный элемент, установленный в пучке, отраженном от светоделител , держатель объекта, установленный в пучке, прошедщем через светоделитель, светосоедини- тель, расположенный в плоскости пересечени  интерферирующих пучков, и наблюдательную систему, содержащую объёкт йв и регистратор интерференционной картинь, о т л и ч а ю щ и и 1 с-  тем, что с целью повьшени  точности контрол , он снабжен линзой, расположенной перед регистратором на таком рассто нии от него, что задний фокус, объектива сопр жен с приемной плоскостью регистратора, механическим узлом дл  ввода и вывода линзы из потока излучени  и двум  зеркалами , одно из которых оптически св зано с осветителем и светоделителем, а. другие - с объективом и светосоеди- нителем, а светоделитель и светосое- динитель выполнены клиновидными и ориентированы в потоке излучени  так, что сумма рассто ни  по ходу излучени  между отражающей поверхностью св е- тоделител  и зеркальным элементом и рассто ни  по ходу излучени  между зеркальным элементом и светосоедини- телем равна сумме оптической длины хода излучени  в светоделителе, рас- сто ни  по ходу излучени  от светоделител  до держател  объекта, рассто ни  по ходу излучени  от держател  объекта до еветосоединител  и оптической длины хода излучег   в свето- соединителе.Interferometer for quality control of flat surfaces of objects containing successively located lighting system and a beam splitter, a mirror element mounted in a beam reflected from a beam splitter, an object holder mounted in a beam passing through a beam splitter, a light coupler located in the intersection beams intersecting plane, and observational system containing the object yv and the recorder of the interference pattern, about tl and h and y and 1 with the fact that in order to increase the accuracy of control, he a lens located in front of the recorder at such a distance from it that the back focus of the lens is coupled to the recorder's receiving plane, the mechanical assembly for the input and output of the lens from the radiation flux, and two mirrors, one of which is optically connected to the illuminator and the beam splitter, but. others with a lens and a light-coupler, and a beam splitter and a light coupler are made wedge-shaped and oriented in the radiation flux so that the sum of the distance between the reflector surface of the divider and the mirror element and the distance along the radiation between the mirror element and the light-coupler is equal to the sum of the optical path length of the radiation in the beam splitter, the distance from the beam splitter to the object holder, the distance from the object holder to the body connector and the optical link eskoy stroke length izlucheg in light- connector. вat ФF срие.2sriе.2
SU833672621A 1983-12-05 1983-12-05 Interferometer for inspecting quality of plane surfaces SU1231400A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833672621A SU1231400A1 (en) 1983-12-05 1983-12-05 Interferometer for inspecting quality of plane surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833672621A SU1231400A1 (en) 1983-12-05 1983-12-05 Interferometer for inspecting quality of plane surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1231400A1 true SU1231400A1 (en) 1986-05-15

Family

ID=21092887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833672621A SU1231400A1 (en) 1983-12-05 1983-12-05 Interferometer for inspecting quality of plane surfaces

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1231400A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 339772, кл. С 01 В 9/02, 1972. . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5933236A (en) Phase shifting interferometer
US5493398A (en) Device for observing test-piece surfaces by the speckle-shearing-method for the measurement of deformations
CN112325765B (en) A surface-array point-scanning spectroscopic white light interferometer
US4831276A (en) Apparatus for measuring reflectivity
US4747688A (en) Fiber optic coherence meter
EP0278929B1 (en) Alignment means for a light source emitting invisible laser light
JP2000241128A (en) Plane-to-plane space measuring apparatus
SU1231400A1 (en) Interferometer for inspecting quality of plane surfaces
US4576447A (en) Compact, single piece laser beam analyzer
US6459490B1 (en) Dual field of view optical system for microscope, and microscope and interferometer containing the same
RU2179789C2 (en) Laser centering mount for x-ray radiator
CN115046637B (en) Front-end optical system of Doppler differential interferometer for satellite-borne atmospheric wind field measurement
US2688899A (en) Intereference microscope
HK35794A (en) Method and apparatus for simultaneously observing a transparent object from two directions
JPH06288735A (en) Phase conjugate interferometer for parabolic mirror shape inspection measurement
US3288021A (en) Microscope for measuring the size of an object
CN109283637A (en) A Fiber-Coupled Laser for Background Homogenization of Interferograms
RU94020463A (en) Reflectometer
US3402633A (en) Long path multiple beam interferometer
SU932341A1 (en) Method of determination of focal length and rear focus position of an optical system
SU1448908A1 (en) Method of determining optic atmosphere characteristics
GB617416A (en) Optical instrument for testing plane surfaces and rectilinear lines
SU1226041A1 (en) Interferometer for testing cylindrical surfaces
RU1464676C (en) Method of measuriong atmospheric refrection
SU1268983A1 (en) Device for checking the centring of optical systems