автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Методы уменьшения инструментальных погрешностей интерферометров с совмещенными ветвями

На правахрукописи

Симонова Галина Владимировна

МЕТОДЫ УМЕНЬШЕНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРОВ С СОВМЕЩЕННЫМИ ВЕТВЯМИ

Специальность 05.11.07 Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2005

Работа выполнена в Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, на кафедре оптико-электронных систем и дистанционного зондирования Томского государственного университета.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

Тартаковский Валерий Абрамович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Лукин Владимир Петрович

доктор технических наук, Пуговкин Алексей Викторович

Ведущая организация: Сибирская государственная геодезическая

академия, г. Новосибирск

Защита состоится

2005г. в

на заседании диссертационного совета Д 212.268.01 при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина 40, ауд. 230. Факс: (382-2) 49-19-50

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники.

Автореферат разослан

" !р « сиу^ц

2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.268.01, кандидат технический наук, доцент

Кузьмин А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация рассматривает вопросы проектирования интерферометров для контроля формы поверхности высокоточных оптических деталей.

Актуальностьтемы

Значение качества оптики возрастает с каждым годом. Резонаторы лазеров, интерферометры, спектрометры, космическая оптика требуют высококачественных поверхностей, изготовленных с максимальной погрешностью менее чем сотая доля длины волны излучения К. Для создания качественных оптических поверхностей необходимо решить две проблемы: создать количественные методы контроля формы поверхности и создать автоматизированную оптическую технологию, которая использовала бы результаты методов контроля. Эти задачи отражены в работах Д.Т. Пуряева, Э А Витриченко, М.И. Гришина Г.И. Креопаловой, Ю.И. Островского, Б. Ма1асага и их соавторов. Известны различные методы контроля формы поверхности: метод Фуко, Ронки, Гартмана, но наиболее точным является интерференционный метод. Обработка интерферограмм осуществляется с погрешностью менее АЛ 00, а реально достигаемая аппаратурная погрешность современных интерферометров превышает Это обусловлено различными факторами, влияющими на формирование интерференционной картины: инструментальной погрешностью самого интерферометра, нестабильностью работы источника излучения, отдельных электрических и механических устройств, воздействием внешних факторов. Поэтому проектирование оптических схем высокоточных интерферометров требует совершенствования конструкции прибора с учетом внешних факторов, условий формирования и обработки интерференционной картины.

В связи с этим поиск новых методов и технических решений при проектировании интерференционной техники, позволяющих уменьшать возникающие погрешности при интерференционных измерениях, является актуальной задачей.

Цельработы

Улучшение качества формирования интерференционной картины и повышение точности интерференционных измерений посредством применения новых технических решений для совершенствования интерференционных приборов контроля формы оптических поверхностей.

Рассматривались следующие задачи:

1. Обоснование выбора конструкции оптической схемы универсального интерферометра для измерения формы поверхности оптических деталей.

2. Систематизация погрешностей, влияющих на точность интерференционного измерения.

3. Разработка рекомендаций по совершенствованию конструкции интерферометра дня проведения высокоточных измерений с погрешностью менее

4. Разработка отдельных функциональных узлов универсального интерферометра и оценка их влияния на погрешность интерференционных измерений.

Научная новизна

1. Выявлены источники погрешностей, которые могут быть уменьшены только с применением новых инструментальных подходов.

2. Впервые предложена методика самокалибровки остаточной аберрации осветительной ветви интерферометра с совмещенными ветвями, использующая адаптивное зеркало [5].

3. На основе теоретического анализа установлена возможность регулировки контраста интерференционной картины [10] путем использования электрохромного покрытия на эталонной поверхности интерферометра.

4. В результате численного анализа определены значения параметров формирования интерферограмм в условиях неоднородной освещенности, обеспечивающие погрешность измерения менее одной сотой длины волны.

5. В численном эксперименте установлен диапазон перестройки интерферометра, в котором возможно формирование выборки интерферограмм, обеспечивающей погрешность измерения не более одной сотой длины волны.

6. Предложен новый универсальный подход для изменения расходимости светового пучка рабочей ветви крупногабаритного интерферометра в диапазоне с целью расширения номенклатуры контролируемых деталей [11].

Практическая ценность

1. Изложенные в диссертации подходы к проектированию позволяют уменьшить погрешность интерференционных измерений в 1,5-1,8 раза.

2. Разработанная оптическая схема крупногабаритного интерферометра позволяет проводить аттестационный контроль крупногабаритных оптических деталей как плоской, так и сферической выпуклой и вогнутой поверхностей.

3. Комплект сменных фокусирующих объективов позволяет расширить возможности применения интерферометра для контроля прецизионных оптических деталей широкой номенклатуры.

4. Разработанная оптическая схема крупногабаритного интерферометра для контроля плоских поверхностей позволяет не только осуществлять

контроль формы поверхности оптических деталей, но и проводить исследования неоднородностей в воздушных вихрях и потоках.

5. Численные исследования позволили выработать требования к условиям формирования интерферограмм для высокоточных измерений.

Достоверность

Полученные результаты подтверждаются натурными и замкнутыми численными экспериментами, обоснованными предположениями и выводами, основанными на теории оптических систем, актами о внедрении и патентом на изобретение.

Публикации и апробация

По теме диссертации опубликовано 10 работ. Три из них - в рецензируемых отечественных изданиях, шесть - в трудах SPIE. Получено положительное решение от 14.01.05 о выдаче патента по заявке №2004100908/28 (000694) от 9.01.04. Список публикаций приведен в конце автореферата. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на конференциях, симпозиумах:

• Научно-техническая конференция «Применение лазеров в науке и технике» (Тольятти, 1989);

• VII International Symposium on Laser Metrology Applied to Science, Industry and Everyday Life (Новосибирск, 2002);

• IX, X, XI международные симпозиумы «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (ИОА СО РАН, Томск, 2002,2003,2004);

• XI Conference on Laser Optics (Санкт-Петербург, 2003);

• VII Международная научно-техническая конференция «Оптические методы исследования потоков» (Москва, 2003).

Вклад автора

В работе использованы результаты, полученные лично автором или при его непосредственном участии в проведении теоретических, экспериментальных исследований, направленных на решение задач проектирования и технической разработки интерференционной техники.

Защищаемыеположения

1. Введение коллиматора-трансфокатора в освещающую ветвь интерферометра обеспечивает погрешность контроля не более одной сотой длины волны за счет приведения ширины гауссова пучка в соответствие с числом интерференционных полос.

2. Метод самокалибровки освещающей ветви интерферометра посредством адаптивного зеркала на порядок уменьшает неустранимую остаточную аберрацию и обеспечивает погрешность измерения менее одной сотой длины волны.

3. Контроль широкой номенклатуры крупногабаритных деталей обеспечивается введением в рабочую ветвь интерферометра универсального корректора, состоящего из сферического зеркала и линзового компенсатора, перемещающегося относительно базового блока интерферометра и стационарно закрепленного сферического зеркала.

Структура и объемработы

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературы из 100 наименований. Содержание диссертации изложено на 130 страницах, содержит 38 рисунков и 13 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы задачи диссертационной работы, показана научная новизна и ее практическая значимость. Определены выносимые на защиту основные положения работы.

Глава 1. Оптические схемы интерферометров и источники погрешностей интерференционных измерений

Проанализированы различные схемы интерферометров для контроля формы поверхностей оптических деталей. Из всего многообразия выделены интерферометры с совмещенными и с разделенными ветвями. Интерферометры с совмещенными ветвями построены по модифицированной схеме интерферометра Физо для контроля плоских поверхностей. Интерферометры с разделенными ветвями - это интерферометры Майкельсона, Тваймана-Грина. В них эталонная и рабочая ветви разнесены, световые лучи неодинаково реагируют на вибрацию и температурные колебания. Интерферометры с совмещенными ветвями менее чувствительны к вибрациям, основное их преимущество заключается в том, что между эталонной поверхностью и контролируемой нет дополнительных оптических поверхностей, вносящих аберрации. Схема дифракционного интерферометра с совмещенными ветвями и общим ходом интерферирующих пучков (Коронкевич В.П. Автометрия, 2002) вызывает особый интерес, так как можно построить интерферометр без применения высококачественных и дорогих объективов и разделительных пластин, в ней снижено влияние вибраций и температурных колебаний окружающей среды. Однако применение этой схемы для контроля широкой номенклатуры деталей требует дополнительных исследований. На наш взгляд более рациональной для высокоточных измерений широкой номенклатуры деталей является модифицированная схема интерферометра Физо с совмещенными ветвями.

Проанализированы основные источники погрешностей интерференционных измерений формы поверхности и методы уменьшения погрешностей. Данные анализа обобщены на рис. 1. Наиболее значимыми являются инструментальные погрешности интерферометра, так как, в отличие от случайных погрешностей, обусловленных внешними факторами, их нельзя уменьшить с помощью многократных измерений, используя статистический подход при обработке интерферограмм.

Рис 1. Источники погрешностей интерференционных измерений

К инструментальным относятся погрешности, вызванные остаточной аберрацией осветительной и рабочей ветвей интерферометра, гауссовым распределением интенсивности лазерного пучка, контрастом интерференционной картины. Это систематические погрешности, их нужно выявлять и, по возможности, исключать.

Наибольший вклад в погрешность восстановления волнового фронта вносит неточность изготовления эталонной поверхности. Она является неустранимой и постоянной по величине в процессе измерения. Поэтому в результат измерений, применяя цифровую вычислительную технику, необходимо внести поправку, которая позволит учесть соответствующее значение предварительно определенной неточности изготовления эталонной поверхности.

Влияние дисторсии наблюдательной ветви устранить конструктивным путем в прецизионном интерферометре сложно. В статье В А Зверева (ОМП, 1987) показано, что искажения интерференционной картины в интерферометре с совмещенными ветвями не превышают при

дисторсии 0,15%. Такую величину дисторсионных искажений трудно получить в реальной схеме. Поэтому необходимо предусмотреть в высокоточном интерферометре возможность компенсации масштабных искажений интерференционной картины, обусловленных дисторсией наблюдательной ветви, путем их цифровой коррекции.

Выявлены неустранимые погрешности, исключить которые можно с помощью цифровой коррекции, а также исключаемые известными методами, и погрешности, которые можно минимизировать при использовании новых методов коррекции. Этот анализ позволил сформулировать задачи исследований и определить допуски на остаточную величину частичных трудноустранимых инструментальных погрешностей, к которым относятся погрешности, обусловленные остаточной аберрацией освещающей и рабочей ветвей интерферометра, гауссовым распределением интенсивности лазерного пучка, контрастом интерференционной картины.

Глава 2. Технические методы коррекции погрешностей

При обработке полосчатых интерферограмм традиционным методом хребтовых линий определяют положения максимумов интерференционных полос. Возникает вопрос, будет ли влиять гауссово распределение интенсивности освещающего пучка на положение точек максимумов? Проведен численный эксперимент с различными параметрами формирования интерферограмм, такими как число интерференционных полос N, полуширина освещающего лазерного пучка <а, отклонения формы поверхности от теоретической на величину

Данные вычислений обобщены в табл. 1, на основании которой можно назначить параметры формирования интерферограммы для допустимой погрешности измерения. Эти результаты отражены в первом защищаемом положении. Выявлено, что для проведения высокоточных интерференционных измерений необходимо формировать интерферограммы с числом полос не менее 20, полуширина освещающего лазерного пучка со должна быть не менее диаметра контролируемой поверхности

Таблица 1

Влияние гауссова распределения интенсивности лазерного пучка на погрешность восстановления волнового фронта

Размер эффективной полуширины лазерного лучка-ш Погрешность восстановления волнового фронта ¿IV {в долях длины волны)

N=20 | ЛЧ5 ЛИО N=5

Оп 0 клонени Х/10 еформ Х/5 >1 поверх Х/2 носгико 0 нтроли Х/10 зуемойд Х/5 этали от Х/2 идеал! 0 ной 0

1 <о=Л 1 56 1 50 1 45 1 28 1 Го 1 26 1 22 1 11 1 16 1 4

У 1 94 1 86 1 77 1 48 1 52 1 43 1 38 1 18 1 28 1 7 г

а У за 1 125 1 113 1 100 1 56 1 67 1 59 1 50 1 24 1 38 1 9

а У В V 1 156 1 151 1 125 1 71 1 95 1 77 1 63 1 31 1 50 1 11

1ДД 1 217 1 208 1 167 1 91 1 111 1 100 1 90 1 42 1 63 1 Г5

ПЦЦ 1 294 1 238 1 200 1 100 1 142 1 125 1 114 1 50 1 83 1 20

а 11 ш-2^ 1 333 1 312 1 250 1 125 1 185 1 167 1 156 1 83 1 125 I 31

Для расширения функциональных возможностей интерферометра предложено ввести в осветительную ветвь дополнительный коллиматор-трансфокатор [4], позволяющий менять отношение диаметров входного пучка к выходному при перемещении его компонентов. Это позволило изменять диаметр освещающего пучка и тем самым не только минимизировать погрешность гауссова распределения интенсивности, но и обеспечить контроль широкой номенклатуры контролируемых деталей. Разработана схема коллиматора-трансфокатора, формирующая пучок с угловой аберрацией не более 5 угл. с.

Основные трудности в задачах контроля формы оптических поверхностей связаны с компенсацией аберраций оптической системы, применяемой для формирования освещающего волнового фронта. В статье И.Г. Половцева, В.Г. Максимова (Оптика атмосферы и океана, 1996) исследовано влияние остаточной аберрации интерферометра на погрешность восстановления волнового фронта и назначен на нее допуск. Величина допуска приемлема, однако существуют погрешности изготовления, сборки и юстировки. Традиционным методом минимизации этих погрешностей является ужесточение допусков на изготовление и позиционирование. Из-за технологических факторов компенсировать остаточную аберрацию путем ужесточения допусков невозможно. Поэтому в качестве технического средства уменьшения остаточной аберрации освещающей ветви интерферометра предложено использовать гибкое адаптивное зеркало на базе биморфного пьезоэлемента.

Адаптивная оптика - это современное направление в приборостроении. В работах В.И. Шмальгаузена, А.В Кудряшова описаны разработанные ими высокочувствительные гибкие адаптивные зеркала, позволяющие корректировать формируемый волновой фронт.

-Проведен эксперимент по моделированию остаточных аберраций освещающей ветви интерферометра с использованием адаптивного зеркала. Показано, что гибкое адаптивное зеркало с числом управляющих электродов тринадцать эффективно корректирует аберрации низших порядков: сферическую аберрацию и децентрировку, которые оказывают наибольшее влияние на погрешность восстановления волнового фронта в интерферометре.

Разработан метод самокалибровки остаточной аберрации осветительной ветви интерферометра с совмещенными ветвями [5]. Этот метод отражен во втором защищаемом положении. Суть его заключается в том, что в параллельном пучке лучей в осветительной ветви интерферометра (рис. 2) устанавливают адаптивное зеркало 11, контролируемую деталь 6 заменяют эталонной, подают напряжения на пьезокерамический привод адаптивного зеркала 12. Под действием обратного поперечного пьезоэффекта происходит расширение (сжатие) пьезокерамики. Это растяжение приводит к изгибу всей поверхности зеркала. Изменяя напряжения, корректируют форму освещающего фронта, искаженного неточностью изготовления компонентов оптической схемы освещающей ветви

интерферометра, ошибками сборки и юстировки. Критерием коррекции служит среднеквадратическая ошибка волнового фронта или среднеквадратическое искривление полос. Используя таблицу допусков на остаточную аберрацию осветительной ветви интерферометра, осуществляют коррекцию волнового фронта, наблюдая при этом интерференционную картину с минимальным количеством колец или минимальным искажением интерференционных полос, Таким способом можно провести самокалибровку освещающей ветви интерферометра и расширить допуски на изготовление и позиционирование оптических элементов освещающей ветви интерферометра.

Рис. 2. Оптическая схема интерферометра с совмещенными ветвями с адаптивным зеркалом в освещающей ветви: 1 - лазер; 2 - телескопическая система; 3 - светоделитель; 4 - объектив; 5 - апланатический мениск с эталонной поверхностью; 6 - контролируемая деталь; 7 - поворотное зеркало; 8 - телевизионная камера; 9 - видео-контрольное устройство; 10 - устройство обработки интерферограмм; 11 - адаптивное зеркало; 12 - устройство управления профилем гибкого зеркала

Одним из критериев качества интерферограммы является ее контраст. Количественной характеристикой контраста является функция видности, имеющая максимальное значение равное 1 лишь при равенстве интенсивностей интерферирующих пучков. Однако в реальном интерференционном эксперименте добиться равенства амплитуд интерферирующих пучков сложно.

К причинам, снижающим видность интерференционной картины, относятся также шум детектора, фоновая засветка, паразитная интерференция, которые являются источниками аддитивной составляющей шума интерферограммы.

С целью увеличения отношения сигнал-шум необходимо повышать контраст интерференционной картины, выравнивая амплитуды интерферирующих пучков.

Исследовано влияние контраста на погрешность восстановления волнового фронта. Было получено выражение

где й^оОО - разность интерферирующих волновых фронтов; 1¥\(х) -восстановленный волновой фронт; - действительная составляющая аддитивного шума; - мнимая составляющая аддитивного шума; К - видность; Л - длина рабочей волны. По этому выражению рассчитывался восстановленный из интерферограммы волновой фронт, при различных значениях аддитивного шума и видности. Результаты данного исследования представлены на рис. 3. Выявлено, что нормированная среднеквадратическая величина адаптивного шума 7,7% при видности, равной единице, является максимально допустимой для проведения измерений с погрешностью

Выравнивание интенсивностей интерферирующих пучков при контроле деталей с различными коэффициентами отражения в интерферометрах обычно осуществляют, используя сменные эталоны с различными видами покрытий или дополнительные фильтры, уменьшающие интенсивность проходящей через них световой волны.

Однако эти методы имеют ряд недостатков, которые приводят к дополнительным аберрациям, паразитной интерференции, усилению фоновой засветки. Для решения вышеизложенной проблемы предложено использовать эталонную поверхность с переменным коэффициентом светопропускания. Для этого необходимо нанести электрохромное покрытие на эталонную поверхность. Суть электрохромного эффекта состоит в быстром изменении светопропускания пленки оксида вольфрама при прохождении через нее электрического тока.

Выявлена возможность контроля деталей с различным коэффициентом отражения при использовании электрохромного покрытия на эталонной поверхности [10].

Рис. 3. Зависимость погрешности восстановления волнового фронта А1¥Ср (в длинах волн) от видности интерференционных полос Км наличия аддитивного шума V

Проведен расчет коэффициентов светопропускания эталонной и рабочей ветви интерферометра. В табл. 2 приведены соотношения коэффициентов отражения контролируемой поверхности Яд и соответствующие им коэффициент пропускания электрохромного покрытия Тг

Таблица 2

\Тип пок-Хрытия КоэфЧ фициенК, Диэлектрическое многослойное Зекальн. 1И.38Р. Светодел. 44Р.43Р.44Р. Светодел. 29И Светодел. 28Г Без покрытия стекло К8

R0 99% 86% 50% 30% 23% 4%

Тг 61% 63% 73% 80% 84% 96%

При использовании гелий-неонового лазера с длиной волны 0,632 мкм коэффициент светопропускания пленки изменяется от 20 до 80% ( Sella С, Maaza M., Nemraoui О. Surface and Coatings Technology, 1998). Используя электрохромное покрытие на эталонной поверхности интерферометра, можно проводить высокоточный, аттестационный контроль оптических деталей с отражающими и светоделительными покрытиями, имеющими коэффициент отражения в диапазоне 30-99%.

Для уменьшения случайных погрешностей в интерференционных измерениях используется статистический подход при обработке интерферограмм. Необходимо сформировать выборку интерферограмм с разным числом полос. Возникает задача спроектировать интерферометр, позволяющий реализовать данный подход. Формируя выборки интерферограмм, необходимо осуществить наклон контролируемой поверхности. Наклон приводит к децентрировке и, как следствие, к искажению волнового фронта рабочей ветви интерферометра.

Проведен численный анализ зависимости изменения волнового фронта рабочей ветви интерферометра от наклона контролируемой детали. Данная зависимость изображена на рис. 4, 5 для деталей с разными относительными отверстиями и радиусами кривизны Я.

N число интерференционных полос

Рис. 4. Зависимость изменения волновой аберрации Ж в интерферометре при наклоне контролируемого образца с относительным отверстием 1:0.8

В качестве допустимого значения искажения волнового фронта рабочей ветви интерферометра выбрана величина волновой аберрации, равная 0,004 мкм(АЛ57), обозначенная на графиках прямой линией,

10 20 30 40

N число интерференционных полос

Рис. 5. Зависимость изменения волновой аберрации Wв интерферометре при наклоне контролируемого образца с относительным отверстием 1:6

Проведенный анализ показывает, что данный метод можно использовать при высокоточных интерференционных измерениях широкой номенклатуры деталей, кроме микрооптики, при формировании интерферограмм с числом полос меньше 25.

Глава 3. Конструктивные элементы оптической схемы универсального интерферометра

Дано обоснование выбора, и рассмотрены вопросы проектирования основных узлов универсального интерферометра.

При исследовании остаточной аберрации осветительной ветви интерферометра выявлена наиболее чувствительная к остаточным аберрациям область вблизи фокуса интерферометра, равная двум десятым радиуса кривизны эталонной поверхности. Проводя высокоточный контроль, нежелательно размещать контролируемые детали в этой области. Обойти это, ограничение можно благодаря переходу на меньший световой диаметр при.той же апертуре. Для преодоления данного ограничения и расширения диапазона контролируемых выпуклых деталей разработан комплект сменных фокусирующих объективов, рассчитанных на минимум сферической аберрации. В объективах последняя поверхность является эталонной, и поэтому она разработана как апланатическая поверхность, не вносящая дополнительных аберраций. Задний фокальный отрезок объектива равен радиусу кривизны эталонной поверхности и определяет диапазон контролируемых выпуклых деталей.

Таблица 3 Комплект сменных фокусирующих объективов

При контроле крупногабаритных деталей рабочая ветвь интерферометра имеет большие габаритные размеры, что усложняет процесс измерения. Размещая в рабочей ветви дополнительные оптические элементы, можно уменьшить габаритные размеры. Однако необходимо разработать схему рабочей ветви таким образом, чтобы дополнительные элементы не вносили аберраций.

Д.Т. Пуряевым разработан компенсационный метод контроля крупногабаритных деталей. Единственным недостатком данного метода является то, что компенсатор позволяет контролировать только ту форму поверхности, для которой он рассчитан.

В работе предложена оригинальная схема универсального интерферометра для контроля крупногабаритных деталей [11]. Данное решение отражено в третьем защищаемом положении. Универсальность схемы достигается за счет перестраиваемой системы фокусировки рабочей ветви интерферометра, в которую введены в качестве фокусирующего элемента крупногабаритное сферическое зеркало и линзовый компенсатор.

Пучок лучей, падающий на корректор, состоящий из сферического зеркала и линзового компенсатора, после выхода их него преобразовывается в пучок, все лучи которого направлены по нормалям к контролируемой поверхности. С точки зрения геометрической оптики корректор и контролируемая поверхность образуют идеальную автоколлимационную систему, создающую плоский или сферический волновой фронт. Для 'изменения фокусировки рабочей ветви интерферометра необходимо осуществить взаимное перемещение компенсатора 5,6 (табл. 4) и базового блока интерферометра, состоящего из осветительной ветви 1, компонентов 2, 3, 4 и ветви регистрации 9, относительно стационарно закрепленного сферического зеркала 7 вдоль оптической оси' на такие расчетные расстояния, при которых лучи, отраженные от сферического зеркала, падают на контролируемые детали перпендикулярно к их поверхностям, независимо от формы контролируемой поверхности.

Схема позволяет контролировать выпуклые, вогнутые сферические и плоские поверхности, использовать эталонный элемент значительно меньшего светового диаметра, чем контролируемая поверхность, и ограничить длину рабочей ветви.

Проведен аберрационный анализ, данные обобщены в табл. 4.

Схему крупногабаритного интерферометра для контроля плоских деталей можно использовать для исследования неоднородностей в воздушных вихрях и потоках [б], если заменить контролируемое плоское зеркало эталонным и разместить в рабочей ветви исследуемый объект.

Таблица 4

Оптическая схема и технические характеристики крупногабаритного интерферометра

Заключение

Новые технические решения позволили улучшить качество формирования интерференционной картины, спроектировать оптическую схему интерферометра (рис. 6), обеспечивающую новые функциональные возможности интерферометра, а именно:

1) регулировку освещенности контролируемой детали;

2) самокалибровку остаточной аберрации освещающей ветви интерферометра;

3) регулировку контраста интерференционной картины;

4) универсальность контроля крупногабаритных деталей.

Рис. 6. Интерферометр с расширенными функциональными возможностями для высокоточного контроля: 1 - лазер; 2 - вращающаяся матовая пластинка; 3 - телескопическая система; 4 - коллиматор-трансфокатор; 5 - гибкое адаптивное зеркало; 6 - светоделитель; 7 - сменный фокусирующий объектив с эталонной поверхностью (см. табл. 3); 8 - контролируемая деталь; 9-зеркало; 10 - коллиматор-трансфокатор; 11 - телевизионная камера с объективом; 12 - видеоконтрольное устройство; 13 - устройство обработки интерферограмм; 14 - датчик перемещения; 15 - приводы управления наклоном; 16- электро-хромное покрытие на эталонной поверхности; 17 - рабочая ветвь (при контроле крупногабаритных деталей см. табл. 4)

Суммарная погрешность интерференционного измерения состоит из частичных остаточных погрешностей, значения которых представлены в табл. 5.

Таблица 5

Суммарная погрешность интерференционного измерения

Причина возникновения погрешности Метод осуществления коррекции Остаточная погрешность

Остаточная аберрация осветительной ветви интерферометра Использование гибкого адаптивного зеркала ХУ200

Гауссова неоднородность интенсивности лазерного пучка Избыточное заполнение апертуры с помощью коллиматора-трансфокатора, число интерференционных полос не менее 20 Л/200

Остаточная аберрация рабочей ветви интерферометра Использование линзового компенсатора Л/100

Видность интерференционных полос Применение электрохромного покрытия на эталонной поверхности АУ100

Нелинейность, шум фотоприемника Фотоэлектрическая регистрация интерферограммы Х./104

Погрешность обработки интерферограммы Л/200

Суммарная погрешность Л/60 (Л/75)

Основные результаты, полученные в данной работе, заключаются в следующем:

1. Систематизированы источники погрешностей интерференционных измерений, выявлены те, которые могут быть уменьшены только при применении новых технических решений.

2. Предложены и теоретически обоснованны технические методы уменьшения погрешностей:

• метод регулировки освещенности интерференционной картины при использовании коллиматора-трансфокатора;

• метод самокалибровки остаточной аберрации осветительной ветви интерферометра посредством адаптивного зеркала;

• метод регулировки контраста интерференционных полос нанесением электрохромного покрытия на эталонную поверхность.

3. Разработаны элементы функциональных узлов интерферометра, и дана оценка их влияния на погрешность интерференционных измерений:

• коллиматор-трансфокатор,

• сменные фокусирующие объективы,

• универсальный корректор для контроля крупногабаритных деталей.

4. Сформулированы требования к условиям формирования интерферограмм при высокоточных измерениях:

• при полуширине освещающего пучка не менее диаметра контролируемой детали число интерференционных полос должно быть не менее 20;

• при видности, равной единице нормированное средне-квадратическое отклонение аддитивного шума не должно превышать 7%.

5. Предложенные подходы к проектированию позволяют уменьшить погрешность интерференционных измерений в 1,5 - 1,8 раза по сравнению с существующими приборами.

Результаты работы внедрены на производственном объединении «Новосибирский приборостроительный завод», на предприятии ООО "ОПТИКОЙ" при выполнении ОКР «Разработка крупногабаритного интерферометра» для Красногорского ОМЗ. Акты внедрения приводятся в диссертации.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Половцев И.Г., Симонова Г.В. О влиянии остаточных аберраций прибора на качество контроля оптических деталей // Оптика атмосферы. 1989. Т2. N 5. С. 527-530.

2. Половцев И.Г., Симонова Г.В. О влиянии остаточных аберраций интерферометра на качество интерференционных измерений // Оптика атмосферы. 1990. ТЗ. N 6. С. 662-665.

3. Половцев И.Г., Симонова Г.В. Устройство для контроля шаровых опор с малым радиусом кривизны // Применение лазеров в науке и технике: Тез. докл. - Тольятти, 1989. С. 56-59.

4. Maximov V.G., Polovtsev I.G., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. An approach to an ideal interferometer // SPIE. 2002. V. 4900. P. 1285-1291.

5. Половцев И.Г., Симонова Г.В. Компенсация остаточных аберраций освещающей ветви интерферометра посредством адаптивного зеркала// Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. N 12. С. 1095-1097.

6. Половцев И.Г., Симонова Г.В. Крупногабаритный интерферометр на базе сферического зеркала // VII Международная научно-техническая конференция «Оптические методы исследования потоков»: Тез. докл. -М., 2003. С. 160-163.

7. Polovtsev I.G., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. Correction of residual wave aberration of the illuminating branch of an interferometer with aligned braches an adaptive mirror // SPIE. 2002. V. 5026. P. 150-154.

8. Polovtsev I.G., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. Adaptive elements in a precision laser interferometer// SPIE. 2003. V. 5396. P. 127-131.

9. Polovtsev I.G., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. Power components of a large-dimension interferometer// SPIE. 2003. V. 5478. P. 261-265.

10. Simonova G.V. Contrast optimization in a high-precision interferometer // SPIE. 2004. V. 5743. P. 282-287.

11.Патент МПК 7 G01B9/02,l 1/24. «Интерферометр для контроля формы выпуклых, вогнутых сферических и плоских поверхностей крупногабаритных оптических деталей» / Симонова Г.В., по заявке №2004100908/28 (000694) от 9.01.04, решение о выдаче от 14.01.05.

Заказ № 35, Тираж 100 экз. Формат 60x84/16. Усл. печл. 1.03 Подписано в печать 30.03.2005г. Издательский дом "Цхай и К 634021,Томск, пр. Фрунзе, 118.

05,09-05//

, 5

i t' < l '

19 МАЯ 2C05

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Оптические схемы интерферометров и источники погрешностей интерференционных измерений.

1.1 Оптические схемы интерферометров для контроля формы поверхности оптических деталей.

1.2 Источники погрешностей интерференционных измерений и методы их устранения.

1.2.1 Систематические погрешности интерференционных измерений.

1.2.2 Случайные погрешности интерференционных измерений.

1.3 Выводы.

Глава 2. Технические методы коррекции погрешностей.

2.1 Регулировка равномерной освещенности интерференционной картины.

2.2 Коррекция остаточной аберрации освещающей ветви интерферометра.

2.3 Регулировка контраста интерференционной картины.

2.4 Формирование специальной выборки интерферограмм.

2.5 Выводы.

Глава 3. Конструктивные элементы оптической схемы универсального интерферометра.

3.1 Комплект сменных фокусирующих объективов.

3.2 Особенности конструирования оптической схемы интерферометра для контроля крупногабаритных деталей.

3.3 Выводы.

Значение качества оптики возрастает с каждым годом. Оптические резонаторы, интерферометры, спектрометры, астрономическая оптика требуют высокоточных поверхностей, изготовленных с максимальной погрешностью менее чем сотая доля длины волны излучения X. Для создания качественных оптических поверхностей необходимо решить две проблемы: создать количественные методы контроля формы поверхности и автоматизированную оптическую технологию, которая использовала бы результаты методов контроля. Задачи контроля в оптическом производстве отражены в работах Д.Т. Пуряева, Г.И. Креопаловой, Ю.И. Островского, М.И. Гришина, Э.А. Витриченко, Б. Ма1асага и их соавторов. Известны различные методы контроля формы поверхности: метод Фуко, Ронки, Гартмана, но наиболее точным является интерференционный метод. Обработка интерферограмм осуществляется с погрешностью менее Я/100, в то время как реально достигаемая аппаратная погрешность современных интерферометров больше, чем Я/40. Это обусловлено различными факторами, влияющими на формирование интерференционной картины -инструментальной погрешностью самого интерферометра, нестабильностью работы источника излучения, отдельных электрических и механических устройств, воздействием внешних факторов. Поэтому проектирование оптических схем высокоточных интерферометров требует оптимизации конструкции интерферометра с учетом условий формирования и обработки интерференционной картины, внешних условий. В связи с этим поиск новых методов и технических решений при проектировании интерференционной техники, позволяющих корректировать возникающие погрешности при интерференционных высокоточных измерениях, является актуальной задачей.

Целью работы является улучшение качества формирования интерференционной картины и повышение точности интерференционных измерений посредством применения новых методов и технических решений для совершенствования интерференционных приборов контроля формы оптических поверхностей.

Рассматривались следующие задачи

1. Обоснование выбора рациональной конструкции оптической схемы универсального интерферометра для измерения формы поверхности оптических деталей.

2. Систематизация погрешностей, влияющих на точность интерференционных измерений, и источников их возникновения.

3. Разработка рекомендаций по оптимизации конструкции функциональных узлов интерферометра.

4. Создание и расчет отдельных функциональных узлов универсального интерферометра и оценка их влияния на точность интерференционных измерений.

Научная новизна работы заключается в следующем

1. Проанализированы источники погрешностей и выявлены те, влияние которых может быть уменьшено только применением новых технических решений.

2. Впервые предложена методика самокалибровки остаточной аберраций осветительной ветви интерферометра с совмещенными ветвями, использующая адаптивное зеркало[65].

3. На основе теоретического анализа установлена возможность регулировки контраста интерференционной картины [73] путем использования электрохромного покрытия на эталонной поверхности интерферометра.

4. В результате численного анализа определены значения параметров формирования интерферограмм в условиях неоднородной освещенности, обеспечивающие погрешность измерения менее одной сотой длины волны.

5. В численном эксперименте установлен диапазон перестройки интерферометра, в котором возможно формирование выборки интерферограмм, обеспечивающей погрешность измерения не более одной сотой длины волны.

6. Предложен универсальный подход для изменения расходимости светового пучка рабочей ветви крупногабаритного интерферометра в диапазоне ±2,4° с целью расширения номенклатуры контролируемых деталей [58].

Практическая ценность работы заключается в следующем

1. Найденные подходы к проектированию позволяют уменьшить погрешность интерференционных измерений в 1,5-И,8 раза.

2. Разработанная оптическая схема крупногабаритного интерферометра позволяет проводить аттестационный контроль крупногабаритных оптических деталей как плоской, так и сферической выпуклой и вогнутой поверхностей.

3. Комплект сменных фокусирующих объективов позволяет расширить возможности применения интерферометра для контроля прецизионных оптических деталей широкой номенклатуры.

4. Разработанная оптическая схема крупногабаритного интерферометра для контроля плоских поверхностей позволяет не только проводить контроль формы поверхности оптических деталей, но и проводить физический эксперимент для исследования неоднородности в воздушных вихрях и потоках.

5. Численные исследования позволили сформулировать требования к условиям формирования интерферограмм для высокоточных измерений.

Защищаемые положения

1. Введение коллиматора-трансфокатора в освещающую ветвь интерферометра обеспечивает погрешность контроля не более одной сотой длины волны за счет приведения ширины гауссова пучка в соответствие с числом интерференционных полос.

2. Метод самокалибровки освещающей ветви интерферометра посредством адаптивного зеркала на порядок уменьшает неустранимую остаточную аберрацию и обеспечивает погрешность измерения менее одной сотой длины волны. 3. Контроль широкой номенклатуры крупногабаритных деталей обеспечивается введением в рабочую ветвь интерферометра универсального корректора, состоящего из сферического зеркала и линзового компенсатора, перемещающегося относительно базового блока интерферометра и стационарно закрепленного сферического зеркала. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается натурными и замкнутыми численными экспериментами, обоснованными предположениями и выводами, основанными на теории оптических систем, актами о внедрении и патентом на изобретение.

По теме диссертации опубликовано десять работ. Три из них опубликованы в рецензируемых отечественных изданиях, шесть - в сборниках SPIE. Получено положительное решение от 14.01.05 о выдаче патента по заявке №2004100908/28 (000694) от 9.01.04. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на конференциях, симпозиумах:

• Научно-техническая конференция "Применение лазеров в науке и технике" (Тольятти, 1989);

• VII International Symposium on Laser Metrology Applied to Science, Industry and Everyday Life (Новосибирск, 2002);

• IX, X, XI международные симпозиумы "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы" (ИОА СО РАН, Томск, 2002, 2003, 2004);

• XI Conference on Laser Optics (Санкт-Петербург, 2003);

• VII Международная научно-техническая конференция "Оптические методы исследования потоков " ( Москва, 2003).

В работе использованы результаты, полученные лично автором или при его непосредственном участии в проведении теоретических расчетов, экспериментальных исследований, направленных на решение задач проектирования и технической разработки интерференционной техники.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка использованной литературы. Объем диссертации -129 стр., включая 38 рисунков и 13 таблиц. Библиография содержит 100 наименований.

Основные результаты, полученные в данной работе, заключаются в следующем:

1. Систематизированы источники погрешностей интерференционных измерений. Выявлены погрешности, которые могут быть уменьшены только при применении новых технических решений.

2. Предложены и теоретически обоснованы технические методы коррекции погрешностей:

• метод регулировки освещенности интерференционной картины при использовании коллиматора-трансфокатора;

• метод самокалибровки остаточной аберрации осветительной ветви интерферометра посредством адаптивного зеркала;

• метод регулировки контраста интерференционных полос при использовании электрохромного покрытия на эталонной поверхности.

3. Разработаны элементы функциональных узлов интерферометра и дана оценка их влияния на погрешность интерференционных измерений:

• коллиматор-трансфокатор,

• сменные фокусирующие объективы,

• универсальный корректор для контроля крупногабаритных деталей.

4. Сформулированы требования к условиям формирования интерферограмм при высокоточных измерениях:

• при полуширине освещающего пучка не менее диаметра контролируемой детали, число интерференционных полос не менее 20;

• максимально допустимое нормированное среднеквадратическое отклонение аддитивного шума 7% при видности, равной единице;

5. Разработанные подходы к проектированию позволяют уменьшить погрешность интерференционных измерений в 1,5—1,8 раза по сравнению с существующими приборами.

Заключение

В ходе разработки технических решений позволяющих улучшить качество формирования интерференционной картины, спроектирована оптическая схема интерферометра с совмещенными ветвями (рис. 4), позволяющая расширить функциональные возможности интерферометра, а именно обеспечить:

1) регулировку освещенности контролируемой детали;

2) самокалибровку остаточной аберрации освещающей ветви интерферометра;

3) регулировку контраста интерференционной картины;

4) универсальность контроля крупногабаритных деталей. Суммарная погрешность интерференционного измерения состоит из частичных остаточных погрешностей, значения которых представлены в табл. 4.

1. A.c. 1341495 СССР, МКИ 4 G 01 В 9/00. Интерферометрический способ контроля качества оптических поверхностей/ В.А Тартаковский, В.П. Лукин, С.И. Лелюхин, В.Л. Голубчик и Л.С. Гуревич (СССР).

2. N 3825166/24-28; заяв. 20.10.84; опубл. 01.06.87. Бюль. N 36. С.190.

3. A.c. 1483311 СССР, МКИ 4 G 01 М 11/00, G 01 В 9/02. Способ интерференционного контроля формы оптических изделий / В.П. Лукин, В.А. Тартаковский (СССР). N 4143268/24-10; заяв. 06.11.86; опубл. 30.05.89. Бюл. N 20. С.162.

4. Аганин A.B. Дифракционные ослабители для выравнивания интенсив-ностей интерферирующих пучков в двухлучевых интерферометрах // ОМП. 1985. N6. С. 52-53.

5. Агурок И.П. Универсальный интерферометр ИКД-110 // ОМП. 1990.N 4. С.7-11.

6. Агурок И.П., Родионов С.А. Анализ влияния погрешностей оптической системы интерферометра на точность измерения формы поверхности.// ОМП. 1988. N8. С. 3-6.

7. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1998.310 с.

8. Афанасьев В.А. Оптические измерения. М., 1981. 59 с.

9. Борн М., Вольф Э. Основы оптики: Пер. с англ. М.: Наука, 1970. 855 с.

10. Бутиков Е.И. Оптика. Учебное пособие для студентов физических специальностей вузов. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Невский Диалект; БХВ- Петербург, 2003. 283 с.

11. Витриченко Э.А. Методы исследования астрономической оптики. М.: Наука, 1980.152 с.

12. Влияние осевого смещения контрольного прибора на точност определения формы поверхности больших зеркал / Араев И.П. и др. / ОМП. 1984. N 1.С. 9-13.

13. Влияние погрешностей сборки и установки корректора на результат контроля формы поверхности несферических зеркал /Агурок И.П. и д //ОМП. 1980.N3. С. 16-19.

14. Воронцов М.А., Кудряшов A.B., Назаркин С.И. Гибкое зеркало дл адаптивных систем формирования световых пучков // Кв. Электр. 198 Т.П. N6. С. 1247-1249.

15. Воронцов М.А., Гнедой С.А., Кудряшов A.B., Самаркин В.В., Якуни В.П. Шмалъгаузен В.И. Управляемые зеркала на основе полупассивны биморфных пьезоэлементов. Препринт / АН ССР. НИЦТЛ-Шатур 1987. С. 29-33.

16. Вычислительная оптика. Справочник / М.М. Русинов, А.П. Граммати П.Д. Иванов и др.; Под ред. Русинова М.М. Л.: Машиностроени Ленингр. отд-ние, 1984. 423 с.

17. Въено Ж.-Ш., Смигилъский П., Руайе А. Оптическая голограф развитие и применение: Пер. с фран. М.: Мир, 1973. 61 с.

18. Гавршюк А.И., Секушин Н.С. Электронный и фотохромный эффект оксидах вольфрама и молибдена. Л.: Наука, 1990. 112 с.

19. Ган М.А., Устинов С.И., Котов В.В. Исследование точное восстановления волнового фронта при обработке интерферограмм ОМП. 1990. N8. С. 17-20.

20. Ган М.А. О погрешности определения средней квадратичной ошиб волнового фронта // Оптический журнал 1993. N 1. С. 42-44.

21. Горшков В.А. Автоматизированные методы контроля оптическ поверхностей // ОМП. 1980. N 2. С. 37^10.

22. Губин В.Б., Шаронов В.Н. Определение ошибок сферическ поверхностей при интерферометрии со сферическим пучком // О 1990. N8. С. 32-35.

23. Губин В.Б. Алгоритм аттестации сферического зеркала по трем интер-ферограммам // ОМП. 1992. N 4. С. 16-19.

24. Губин В.Б. Базис для обработки интерферограмм от сферических зеркал // Оптический журнал. 1992. N 7. С. 47-50.

25. Губин В.Б. Влияние децентрировок сферических зеркал на точность стандартной модели интерферограммы // Оптический журнал. 1992. N10. С. 32-34.

26. Губин В.Б. Восстановление деформаций поверхности шара по интерферограммам ее частей // Оптический журнал. 1992. N 9.1. С. 71-74.

27. Губин В.Б., Шаронов В.Н. Абсолютная калибровка сферических поверхностей // ОМП. 1990. N 9. С. 41-43.

28. Губин В.Б., Шаронов В.Н. Алгоритм восстановления формы оптических поверхностей по результатам экспериментальных данных // ОМП. 1990. N 3. С. 19-22.

29. Духопел H.H., Симоненко Т.В. Деформация интерференционных полос при неточной фокусировке на исследуемый объект // ОМП. 1977. N11. С. 18-21.

30. Жданова JJ.A. Дихроматические интерференционные фазосдвигающие устройства// Оптический журнал. 1992. N 7. С. 76-78.

31. Желтое O.A. Автоматизированная система контроля волнового фронта //ОМП. 1988. N9. С. 21-23.

32. Заказное Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. Теория оптических систем. М.: Машиностроение. 1992. 78 с.

33. ЗапрягаеваЛ.А., Свешникова И.С. Расчет и проектирование оптических систем. М.: Логос. 2000. 156 с.

34. Зверев В.А. Дисторсия интерференционного поля в интерферометре // ОМП. 1987. N2. С. 22-26.

35. Зверев В.А. Автоматизация обработки интерферограмм при контроле оптических систем // ОМП. 1978. N 9. С. 7.

36. Интерференционный контроль качества главного зеркала БТА / Е.С. Коломийцова и др. // ОМП. 1976. N 12. С. 3-6.

37. Кандидов В.П., Кудряшов A.B., Ларионова КВ., Попов В.В., Чистяков И.М. Интерференционное исследование управляемого упругого зеркала для компенсации низших аберраций фазы // Квант. Электр. 1990. Т. 17. N6. С. 801-804.

38. Кандидов В.П. Гибкое зеркало для коррекции простейших аберраций // Оптический журнал. 1992. N 6. С. 51-55.

39. Каталог продукции АО JIOMO. Санкт-Петербург, 1994.

40. Киселев Б.А., Фотеева И.И. Амплитудные и фазовые искажения интерферограммы, вызванные дефектами оптики в реальном двухлучевом интерферометре // ОМП. 1975. N 4. С. 3-6.

41. Климков Ю.М. Прикладная лазерная оптика. М.: Машиностроение, 1985. 16 с.

42. Коломийцов Ю.Д. Интерферометры. JL: Машиностроение, Ленинг. отделение, 1987. 296 с.

43. Коломийцова Т.С., Константиновская Н.В., Гойко H.A. Искажения интерференционной картины при контроле сферических поверхностей //ОМП. 1990. N 12. С. 15-18.

44. Колъер Р., Беркхард К, Лин Л. Оптическая голография /Пер. с англ., под ред. Ю.И.Островского. М.: Мир, 1973. 687 с.

45. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А, Инструментальная погрешность дифракционного интерферометра // Автометрия. 2003. Т 39. N 6. С.26-38.

46. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А., Маточкин А.Е. Синтетическое пробное стекло // Автометрия. 2002. Т 38. N 3. С.20-32.

47. Креопалова Г.В., Лазарева Н.Л., Пуряев Д.Т. Оптические измерения. Учебник для вузов /Под ред. Пуряева Д.Т. М.: Машиностроение 1987. 264 с.

48. Кривовяз JIM., Пуряев Д.Т., Знаменских М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. М.: Машиностроение, 1974. 332 с.

49. Круг.В, Вайде Г.Г. Применение научной фотографии: Пер. с нем. М.: Мир, 1975. 19 с.

50. Кудряшов A.B., Тихонов В.А., Шмальгаузер В.И. Динамические функции отклика биморфных зеркал // Оптика атмосферы. 1988. Tl. N 3. С.61-65.

51. Кузнецов В.А., Ялунина Г.В. Общая метрология. М: ИПК. Издательство стандартов. 2001. 174 с.

52. Лазарева H.JI., Пуряев Д. Т. Анализ погрешностей интерферометра для контроля высокоапертурных вогнутых сферических поверхностей // ОМП. 1983. N6. С. 1-5.

53. Максимов В.Г., Половцев КГ. Влияние остаточных аберраций на погрешность интерферометра с совмещенными ветвями // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т 9. N 8. С. 1131-1134.

54. Максимов В.Г., Половцев И.Г. Влияние положения плоскости наблюдения на погрешность интерферометра с совмещенными ветвями // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т 11. N 4. С. 394-396.

55. Максутов Д.Д. Изготовление и исследование астрономической оптики. 2-е изд. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы. 1989. 272 с.

56. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1981. 248 с.

57. Оптический производственный контроль / Под ред. Д. Малакары; Пер. с англ. Е.В. Мазуровой и др; Под ред. А.Н. Соснова. М.: Машиностроение, 1985. 400 с.

58. Патент 5502566 США, МПК 6 G01B 9/02. Способ и устройство для абсолютной калибровки оптических плоских поверхностей / Wyno Corp, Chiaen, Wyant James С, Shao Lian (США).

59. Патент МПК 7 в 01 В9/02, 11/24. Интерферометр для контроля формы выпуклых, вогнутых сферических и плоских поверхностей крупногабаритных оптических деталей / Г.В. Симонова (РФ) -2004100908/28; заяв. 09.01.04; решение о выдаче от 14.01.05.

60. Погарее Г.В., Киселев Н.Т. Оптические котировочные задачи. Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1989. 260 с.

61. Половцев КГ. Высокоточные измерения радиусов кривизны оптических поверхностей с применением цифровой интерферометрии // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т 12. N 2. С. 163-165.

62. Половцев И.Г. Особенности аппаратурной реализации в цифровой интерферометрии высокоапертурных поверхностей: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Томск, 1998. 128 с.

63. Половцев И.Г., Симонова Г.В. О влиянии остаточных аберраций прибора на качество контроля оптических деталей //Оптика атмосферы. 1989. Т 2. N5. С. 527-531.

64. Половцев И.Г., Симонова Г.В. Устройство для контроля шаровых опор с малым радиусом кривизны //Применение лазеров в науке и технике. Тез. докл. Тольятти. 1989. С. 56-59.

65. Половцев И.Г., Симонова Г.В. Крупногабаритный интерферометр на базе сферического зеркала // Труды конференции ОМИП-2003, Москва, 2003. С. 160-163.

66. Половцев И.Г., Симонова Г.В., Тартаковский В.А. Компенсация остаточных аберраций освещающей ветви интерферометра посредством адаптивного зеркала // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т5.К 12. С. 1095-1097.

67. Половцев И.Г., Шараев А.И. Лазерный интерферометр для контроля крупногабаритных оптических деталей //Применение лазеров в науке и технике. Тез. Докл. Иркутск: ОЛТФ ИНЦ СО РАН. 1994. С. 49-52.

68. Прикладная физическая оптика: Учебник для вузов// И.М. Нагибина, В.А. Москалев, Н.А. Полушкина, И.Л. Зудин. 2-е изд., испр. и доп. М.: Высш. шк., 2002. 203 с.

69. Применение метода дискретизации интерференционной картины для измерения перемещения сферической поверхности / И.П. Гуров и др. // ОМП. 1988. N9. С. 35-38.

70. Проблемы оптического контроля / Э.А. Витриченко, В.П. Лукин, Л.А. Пушной, В.А. Тартаковский. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. 351 с.

71. Пуряев Д.Т. Исследование оптических систем и их контроль. М.: Машиностроение, 1978. 155 с.

72. Пуряев Д.Т. Методы контроля оптических асферических поверхностей. М.: Машиностроение, 1976. 262 с.

73. Пуряев Д.Т., Горшков В.А. Интерферометр ИКАП-2 для контроля качества астрономических зеркал // ОМП. 1980. N 12. С. 17.

74. Симонова Г.В. Contrast optimization in a high-precision interferometer // SPIE. 2004. V. 5743. P. 282-287.

75. Скоков И.В. Многолучевые интерферометры в измерительной технике. М.: Машиностроение, 1989. 98 с.

76. Слюсарев Г.Т. Расчет оптических систем. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1975. 600 с.

77. Сокольский М.Н. Допуски и качество оптического изображения. Л.: Машиностроение. Ленигр. отд-ние, 1989. 221 с.

78. Сороко JI.M. Основы голографии и погрешность оптики. М.: Наука, 1971.616 с.

79. Справочник конструктора оптико-механических приборов / М.Я. Кругер, В.А. Панов, В.В. Кулагин и др.; под ред. М.Я. Кругера и В.П. Панова. Л .: Машиностроение, 1987. 67 с.

80. Справочник оптика-технолога / П.Я. Бубис, В.А. Вейденбах, И.И. Духопел и др.; Под ред. С.М. Кузнецова и М.А. Окатова., Ленингр. отделение, 1983. 414 с.

81. Чунин Б.А. О контрастности интерференционной картины при контроле профиля асферических поверхностей //ОМП. 1990. N 11. С. 48-51.

82. Чунин Б.А., Шиитов Е.А. Методы контроля асферических поверхностей //ОМП. 1990.N 11. С. 38-41.

83. Analysis and removal of the systematic phase error in interferograms. / Yu Qiteng, Andersen Claus, Osten Wolfgang, Jeuphther Werner. P. // Opt. Eng. 1994. V. 33. N 5. P. 1630-1637.

84. Dainty J.C., Koryabin A.V., Kudryashov A.V. Low-order adaptive deformable mirror //Appl. Opt. 1998. V37. N 21. P. 4663-4668.

85. Creath K., Wyant J.C. In "Applied Optics and Optical Engineering," (R. Shannon and J. Wyant, eds.). Academic Press, New York. 1992. V. XI.1. P. 28-39.

86. Hariharan P. Interferometric measurements of small-scale irregularities: highly reflectiong surfaces // Opt.Eng. 1998. V. 37. N 10. P. 2751-2753.

87. Jozwieki Romuald, Kujawinska Malgozzata, Salbut Leszek A, New contra old Wave front measurement concepts for interferomatric Optical testing // Opt. Eng. 1992. V. 31. N 3. P. 422-433.

88. Klaus R. Freischlad. Adsolute interferometric testing based on reconstruction of rotational shear // Appl. Opt. 2001. V. 40. N 10. P. 16371648.

89. Kudryashov A.V., Seliverstov A.V. Adaptive stabilized interferometer with laser diode // Optics Communications 120. 1995. P. 241-244.

90. Kuo Chin-Po. Optical tests of an intelligently deformable mirror for space telescope technology // Opt. Eng. 1994. V. 33. N 3. P. 791-800.

91. Lars A. Selberg. Radius measurement by interferometry // Optical Eng.-1992. V. 31. N9. P. 1961-1966.

92. Maximov V.G., Polovtsev I.G., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. An approach to an ideal interferometer // SPIE. 2002. V. 4900. P. 1285-1291.

93. Lassahh Gordon D., Lassahn Jeffrey K., Taylor Paul L. A Multiphase fringe analysis with unknown phase shifts // Opt. Eng. 1994. V. 33. N 6.1. P. 2039-2044.

94. Polovtsev LG., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. Adaptive elements in a precision laser interferometer// SPIE. 2003. V. 5396. P. 127-131.

95. Polovtsev I.G., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. Correction of residual wave aberration of the illuminating branch of an interferometer with aligned braches an adaptive mirror // SPIE. 2002. V. 5026. P. 150-154.

96. Polovtsev I.G., Simonova G.V., Tartakovsky V.A. Power components of a large-dimension interferometer // SPIE. 2003. V. 5478. P. 261-265.

97. Preparation, characterization and properties of sputtered electrochromic and thermochromic devices / C. Sella, M. Maaza, O. Nemraoui, J. Lafait, N. Renard, Y. Sampeur // Surface and coatings technology. 1998. P. 14771482.

98. Product News, February, 1982. Zygo Metrology Instrumentation Products Enhanced By New Additions.

99. Testing aspheric surfaces using multiple annular interferograms / Melozzi, Mauro; Pezzati, Luis; Mazzoni, Alessandro // Opt. Eng. 1993. V 32. N 5.1. P. 1073-1079.

100. Willey Gilbert W., Patchin Rory J. Optical design analysis incorporating actual system interferometric data // Opt. Eng. 1993. V. 32. N 2. P. 401-409.

101. Xiang Yang, Xiang Caixin, Zhang Guodong. Birefringent common-path interferometer for testing large convex spherical surfaces // Opt. Eng. 1993. V. 32. N5. P. 1080-1083.