ГОСТ Р 8.743—2011/ISO/TR 14999-1:2005
рассмотреть специфику каждой из трех частей интерферометра: осветителя, интерференционной час
ти. части интерферометра, формирующей изображение (см. 3.3).
a) Осветитель
Для формирования с помощью оптической системы интерферометра изображения излучателя
линза L, проецируется на диафрагму Ву Поскольку в качестве источника излучения сдлиной волны л,
используется лазер, диафрагма В, размещается в фокусе линзы (объектива) Ц . Диафрагма В, в этом
случае представляет собой пинхол диаметром dv равным от 5 до 10 мкм. Пинхол действует как про
странственный фильтр для высоких пространственных частот, в то время как низкочастотные про
странственные аберрации, порождаемые расположенным перед пинхолом коллиматором, не отфильт
ровываются. Следовательно, сферическая волна, расходящаяся от пинхола, свободна от высокочас
тотного «шума», но не свободна от аберраций.
Для получения коллимированного пучка пинхол В, проецируется коллиматором L2 в бесконеч
ности. На выходе L2формируется плоский волновой фронт. В случае если коллиматору как оптической
системе присущи аберрации или выполняемое им коллимирование пучка недостаточно качественно,
то на волновой фронт, освещающий интерференционную часть прибора, накладываются аберрации.
Поскольку распределение интенсивности в поперечном сечении пучка лазерного излучения име
ет практически гауссову форму, то предпочтительно для освещения интерферометра использовать
только внутреннюю частьсечения пучка, так кактолько в ней распределение интенсивности можносчи
тать слабо изменяющимся. Уменьшение интенсивности от центра пучка к его периферийной части со
100 % до 70 % считается приемлемым.
Диафрагма В2 определяетдиаметр пучка, выходящего из коллиматора L2. в то время как отноше
ние фокусных расстояний L2иL, определяетувеличение изображения сечения лазерного пучка и. сле
довательно, равномерность распределения интенсивности в этом сечении. Диафрагма В2
обязательно должна наличествовать в оптическом тракте, но не считается обязательным формирова
ние ее изображения на диафрагме 83.
b
) Интерференционная часть
Интерференционная часть состоит из светоделителя Г,, испытуемого зеркала М, и полевой
диафрагмы В3, формирующих измеряемый волновой фронт, референтного (опорного) зеркала как
источника референтной (опорной) волны и устройства сведения пучков Г,. являющегося основой
«интерференционной части».
c) Часть интерферометра, формирующая изображение
Афокальная система, состоящая из двух оптических «подсистем» L2и L3 с апертурной диафраг
мой В4 в их общей внутренней фокальной плоскости, а также приемник излучения О с полевой диаф
рагмой В5 образуют эту часть интерферометра.
Л
инза L3 в своей задней фокальной плоскости,
где расположена апертурная диафрагма В4, формирует изображение источника излучения.
Поскольку
диаметр d4диафрагмы В4 выбран значительно большим, чем изображение источника излучения, то в
этом случае реализуется вариант формирования изображения в частично когерентном излучении
(см. 4.3). Благодаря наличию светоделителя Г, образуются два слегка разнесенных изображения
источника.
В то же время афокальная система Z.3—L4формирует на чувствительной поверхности приемника
излучения D изображение зеркала А#,. Апертурной является диафрагма В4 с диаметром d4. Диафраг мы
83и В5 служат полевыми диафрагмами при формировании изображения зеркала М, на поверхнос ти
приемника D. Увеличение изображения Мл на поверхности D равно р = - f jfv Для d3 = р d2 < ds
полевая диафрагма В, служит ограничивающей; часто границы испытуемого объекта накладывают
ограничения на диаметр диафрагмы В3.
На рисунке 26 представленаоптическая схема интерферометра, как на рисунке25. но с наклонен
ным на угол и зеркалом М2. Это порождает два изображения, сдвинутых друг относительно друга на
расстояние 2af3 (В’ц расположено на оптической оси). С помощью коллиматора Ц формируются две
плоских волны между ними («У=2а f2lfa =-2a$) иобразующие суперпозицию на чувствительной поверх
ности приемника излучения. Это приводит к формированию N =-2d5«/(p X) интерференционных полос
с шагом между ними рх = ds/N = - р /У(2<х). Юстируя зеркало М2таким образом, пока изображение В\
2 не достигнет изображения В’м(а = 0°). добиваются стремления шага интерференционной картины
к бесконечности.
Таким образом, спаренная траектория луча реализуется в интерферометрах при условиях:
- либо формирование изображения излучателя осуществляется линзамии L2 с диафрагмой
В3или испытуемым объектом, являющимися ограничивающей апертурной диафрагмой (зрачком):
29