Задача № 3
Исходные данные в табл. 3; иллюстрация на рис. 3
Для контроля формы АП оптической детали со световым диаметром D и толщиной d применяется интерферометр, схема которого дана на рис. 3. Контролируемая поверхность описывается уравнением вида: x2 + y2 + a1 z + a2 z2 = 0.
Источник в интерферометре – He-Ne лазер, излучающий на длине волны =0,6328 мкм. В качестве эталон-компенсатора используется плоско-вогнутая линза, вогнутая поверхность которой компенсирует аберрации нормалей контролируемой АП, а плоская поверхность выполняет функцию эталона. Показатель преломления стекла эталон-компенсатора дан в таблице 3.
Рассчитать параметры и характеристики измерительной ветви интерферометра в следующей последовательности:
1) для крайнего луча, идущего в сторону эталон-компенсатора, вычислить продольную аберрацию нормали Δs’n, а также угол наклона нормали к оптической оси;
2) вычислить радиус кривизны rк компенсирующей поверхности и толщину dв воздушного промежутка между контролируемой АП и компенсирующей поверхностью эталон-компенсатора;
3) вычислить необходимый световой диаметр Dк компенсирующей поверхности;
4) задать толщину эталон-компенсатора dк Dк /10;
5) вычислить остаточные аберрации компенсационной системы в автоколлимационном ходе лучей (для пяти лучей) и построить график зависимости остаточных волновых аберраций от тангенсов апертурных углов лучей, входящих в измерительную ветвь интерферометра.
Примечание: остаточные волновые аберрации вычислять с помощью компьютерной программы для расчета реальных лучей через оптическую систему.
Начертить схему оптической системы измерительной ветви (в масштабе) с ходом лучей и сводкой конструктивных параметров.
Сделать вывод о возможности реализации полученного результата.
Оценить инструментальную погрешность интерферометра, вызванную остаточными аберрациями измерительной ветви.
Задача № 4
Исходные данные в табл. 4; иллюстрация на рис. 4
Для контроля формы АП оптической детали со световым диаметром D и толщиной d применяется интерферометр, схема которого дана на рис. 4. Контролируемая поверхность описывается уравнением вида: x2 + y2 + a1 z + a2 z2 + a3 z3 = 0.
Источник в интерферометре – He-Ne лазер, излучающий на длине волны =0,6328 мкм. В качестве эталон-компенсатора используется менисковая линза, выпуклая поверхность которой компенсирует аберрации нормалей контролируемой АП, а вогнутая поверхность выполняет функцию эталона. Линза установлена вплотную к контролируемой поверхности. Толщина и показатель преломления стекла эталон-компенсатора даны в таблице 4.
Рассчитать параметры и характеристики измерительной ветви интерферометра в следующей последовательности:
1) для крайнего луча, идущего в сторону эталон-компенсатора, вычислить продольную аберрацию нормали Δs’n, а также угол наклона нормали к оптической оси;
2) вычислить расстояние s – удаление вершины гомоцентрического пучка лучей, которые падают на компенсирующую поверхность;
3) вычислить радиус кривизны компенсирующей поверхности rк эталон- компенсатора;
4) с учетом толщины эталон-компенсатора вычислить радиус кривизны rэ эталонной поверхности компенсатора;
6) вычислить остаточные аберрации компенсационной системы в автоколлимационном ходе лучей (для пяти лучей) и построить график зависимости остаточных волновых аберраций от тангенсов апертурных углов лучей, входящих в измерительную ветвь интерферометра.
Примечание: остаточные волновые аберрации вычислять с помощью компьютерной программы для расчета реальных лучей через оптическую систему.
Начертить схему оптической системы измерительной ветви (в масштабе) с ходом лучей и сводкой конструктивных параметров.
Сделать вывод о возможности реализации полученного результата.
Оценить инструментальную погрешность интерферометра, вызванную остаточными аберрациями измерительной ветви.