ГОСТ Р 8.744—2011/ISO/TR 14999-3:2005
В обычной интерферометрии имеют дело с плоским или сферическим волновыми фронтами по
двум причинам: во-первых, они легко трансформируются один в другой с помощью дифракционно-
ограниченной оптики; во-вторых, калибровка осуществляется методами абсолютных измерений на
основе сочетания методов относительных измерений, т. е. когда контролируемый объект размещается
в различных положениях. Плоский и сферический волновые фронты и простые оптические элементы
типа плоских и сферических поверхностей играют ключевую роль, так как их можно похожим способом
использовать при калибровке.
Следующим важнейшим моментом является необходимость применения методов интерфероме
трии с формированием интерферограмм в области низких пространственных частот, по крайней мере,
по двум причинам. Первая из них связана с теоремой Найквиста—Котельникова, а вторая — с возник
новением неизбежных больших погрешностей, если в интерферограмме имеют место значительные
отклонения.
Если градиент отклонений увеличивается или возрастает разность фаз между волновыми фрон
тами (опорным и контролируемым), то все погрешности и неточности юстировки в интерферограмме
приводят к большим погрешностям измерений.
Поэтому асферики целесообразно разделить на три группы соответственно возрастанию слож
ности и полноты эксперимента: стигматические; плавные и крутые асферики.
5.3.1.2 Стигматические асферики
Стигматическими именуются асферики. преобразующие сферический волновой фронт в другой
волновой фронт с иным радиусом кривизны. Это же относится к преобразованию плоского волнового
фронта в сферический.
Стигматические асферики (например, конические поверхности, параболоиды, эллипсоиды, ги
перболоиды) обычно контролируются в интерферометрах типа Тваймана—Грина или им подобных,
поскольку имеет место преобразование сферических волновых фронтов в сферические, плоских вол
новых фронтов в сферические и наоборот, сферических волновых фронтов в плоские. В подавляющем
большинстве случаев представляется возможность объединения нескольких широкоапертурных опти
ческих элементов, обеспечивающего сравнение порожденного асфериком волнового фронта с плоским
или простым сферическим волновым фронтом (5].
В большинстве интерферометров предпочтительно использовать плоские волновые фронты, ина
че светоделитель пучков может внести значительные погрешности в результаты измерений.
5.3.1.3 Плавные асферики
Плавными именуются асферические поверхности, слегка отличающиеся от плоских или сфери
ческих поверхностей с соответствующими радиусами кривизны. Следовательно, их контроль можно
проводить на интерферометре Физо с осветителем, оптическая система которого формирует волновой
фронт с заданной кривизной эталонной поверхности.
5.3.1.4 Крутые асферики
В данном случав для формирования эталонного асферического волнового фронта требуется до
статочно сложная аппаратура и высокая квалификация экспериментатора. Необходимы такие компен
сирующие оптические элементы и системы, как, например, «нулевая оптика», составленная из про
стых линз, или даже целые оптические системы для сопряжения идеального асферического волнового
фронта. В большинстве случаев предполагается использование синтезированных голограмм или диф
ракционных оптических элементов, которые формируют как эталонную асферическую волну, так и со
пряженную ей.
5.3.2Методики контроля
5.3.2.1 Методики контроля стигматических асфериков
Как упоминалось ранее, контроль проводится на интерферометрах типа Тваймана—Грина, одна
ко для гарантированного формирования плоской волны на входе и выходе интерферометра использу
ются вспомогательные оптические элементы (системы). Для получения общего представления об этих
методиках контроля приводятся два примера.
На рисунках 5 и 6 приведены оптические схемы контроля соответственно параболоидов и эллип
соидальных зеркал.
9