ГОСТ Р 8.745—2011/ISO/TR 14999-2:2005
Во-первых, возникает задержка цуга при его прохождении по предметному плечу. Рассмотрим объект
толщиной
Тс
показателем преломления
п.
В предметное плечо вводится разность хода 2(л - 1)Г. Она
может быть компенсирована перемещением зеркала в опорном плече в направлении от светоделителя.
Во-вторых, объект следует рассматривать как толстую {в виде окна) плоскопараллельную пластину.
Она является источником собственного изображения, формируемого зеркалом в опорном плече и перене
сенного из его начального положения на расстояние (л- 1)77лв направлении к светоделителю.
В итоге пользователь хочет удлинить опорное плечо, а образецсокращаетдлину предметного плеча.
Таким образом, пользователь стремится расположитьопорное зеркало в компромиссном положении, при
нимая во внимание когерентность излучения и видность интерференционных полос.
3.3 Условия выполнения измерений
3.3.1 Общие сведения
Идеальным считается интерферометр, правильные и точные результаты измерений которого не зави
сят от влияний окружающей среды: вибраций, температуры и ее градиентов, силы тяжести и распределе
ния усилий в креплениях, удерживающих измеряемый образец. Такой идеальный интерферометр можно
представить как фильтр, полностью блокирующий воздействия окружающей среды. В то же время он дол
жен давать всю информацию о форме поверхности с высочайшей точностью впределах субнанометровой
шкалы, причем, при необходимости, в более чем миллионе измеряемых точек. Кроме того, такой идеаль
ный прибор недолжен искажать результаты измерений присущими ему инструментальными погрешностя
ми или шумом.
Практически это невыполнимо, однако у разработчика имеется ряд возможностей ослабить влияние
на интерферометр внешних воздействий. Кроме того, стабилизируя воздействующие факторы в лаборато
рии. можно получать результаты измерений с хорошей сходимостью, но не обязательно правильные. По
этому значимость высококачественной (в смыслестабилизации внешних условий) лаборатории часто пере
оценивается. Однако при этом не следует забывать и о необходимости высокой квалификации оператора.
3.3.2 Влияние вибраций
При испытаниях и контроле оптических поверхностей (как. например, с использованием интерферо
метра Физо на рисунке 14 в ИСО/Т014999-1:2005)две интерферирующих волны отражаются от последней
поверхности
V
и опорного зеркала
М.
Эти две отражающих поверхности должны быть смонтированы на
опоре, обеспечивающей их стабильность. При этом зазор между нимидолжен сохраняться неизменным во
время фазовых измерений с временной несущей, как описано в4.4.
Основанием для вьщвижения подобныхтребований является тот факт, что вслучае дополнительного,
вызванного вибрациями опоры изменения «интерферометрической полости» уравнение (
8
)(см. 4.4) оказы
вается неточным, поскольку <р(()содержит не только требуемый член, но и нежелательную компоненту,
описывающую вибрации «полости». Этот «шумящий» член q>w в простейшем случае описывается уравне
нием (
6
)
-
2
^& )а sincow
t,
(
6
)
где a — амплитуда вибраций, «о*— доминирующая частота.
Если даже шум имеет сложный спектр колебаний, во многих случаях достаточно свести рассмот
рение ксамой низшей механической собственной частоте <о,,колебания с наиболее подходящей амплиту
дой а.
Задаваясь подходящим алгоритмом реконструкции фазы и частотой кадров камеры, возможно вы
числение фазовых погрешностей при данной амплитуде а в предположении, что онадостаточно мала (по
рядка л/10) и что в основу положена линейная модель системы. Однако существуют значительные разли
чия между алгоритмами реконструкции фазы.
К сожалению, во многихслучаях не удается эффективно подавить вибрации и устранить их влияние.
Тогда полезно изучить степень влияния вибраций на результаты измерений и принять меры к минимизации
этих воздействий путем частичной модернизации измерительной установки. Например, возможно примене
ние электроннойстабилизацииполос™ интерферометрасиспользованием высокоскоростнойкамеры, мощного
лазера и «двухступенчатого» фазового алгоритма, а также эффективна обработка данных с использовани
ем алгоритмов фазовых измерений, нечувствительных к нежелательным и неизвестным фазовым сдвигам
между несколькими кадрами камеры.
13