|
Интерферометр "OPTOTL-ICO - 60"
 |
Вначале несколько слов об истории нашей разработки. Потребность в приборе контроля формы оптических поверхностей, особенно сферических, возникла на нашем собственном производстве, которое специализируется на изготовлении высокоточных оптических элементов. Однако ресурсы нашей небольшой компании не позволяли приобрести дорогостоящее аттестационное измерительное оборудование. И мы приняли решение разрабатывать и изготавливать прибор собственными силами, благо необходимый для этого опыт в соответствующей инженерной области уже имелся.
Постепенно сформировалась следующая концепция.
Мы не будем конкурировать с серьезными приборами таких фирм как ZYGO, Optotech и т.п., которые регламентируют точность lambda/100 и выше. Точность нашего прибора существенно ниже - lambda/10. Но у нас и задачи другие - нам нужен цеховой прибор, который стоит прямо рядом с обрабатывающим станком и на котором будут работать сами оптики.
Интерферометр анализа оптической поверхности предназначен для технологического контроля точности формы полированных оптических поверхностей плоской и сферической форм непосредственно на рабочем месте рядом с оптическим станком на оптическом производстве.
Прибор создан на основе общеизвестной схемы Физо, но в конструкции прибора разработаны и применены некоторые новые узлы, на которые поданы соответствующие заявки на изобретение.
В интерферометре для контроля поверхностей OPTOTL-ICO - 60 использовано программное обеспечение FastInterf (подробное описание прилагается), модернизированное специально для облегчения работы неквалифицированных пользователей.
|
Главными отличительными особенностями прибора OPTOTL-ICO-60 являются:
-
небольшие габариты, позволяющие установить прибор практически в любом месте оптического участка;
-
простота работы с прибором, позволяющая быстро обучить любого оптика работе с прибором;
-
быстрота юстировки - оптик ненадолго отвлекается на контроль поверхности, что достигается благодаря большому полю зрения юстировочного канала и наличием дополнительного монитора канала юстировки;
-
модульный принцип конструкции, позволяющий легко модернизировать прибор и использовать одни и те же модули на разных рабочих местах в пределах одного оптического участка, избегая затрат на приобретение дополнительного оборудования.
Весь прибор можно условно разделить на следующие модули:
-
основной оптико-механический блок
-
два минимонитора для юстировки и визуализации интерференционной картины
-
набор насадок-эталонов
-
компьютер с программным обеспечением
Характеристики прибора
Основной блок:
-
Апертура коллиматора, мм, 60
-
Габаритные размеры основного блока (без осветителя), мм,
-
Диаметр 120
-
Длина 450
-
Источник света HeNe лазер
-
Кратность изменения масштаба изображения (Zoome) - 3Х
-
Ручная фокусировка в широких пределах для исключения влияния диффракции
-
Вертикальное расположение "эталон сверху - деталь снизу" - удобно для контроля деталей на блоке
-
Наклоняемая вертикальная стойка - для контроля краевых зон крутых поверхностей и деталей на краю блока.
-
Возможность измерения проходящего волнового фронта (при наличии дополнительного эталона)
Мониторы:
Набор насадок
-
Количество насадок в стандартном наборе, шт, 16
-
Аттестованная точность эталонной поверхности, lambda, 0.1
-
Пределы измерения апертуры насадок , F# 1:0.8 - +/-1:15
-
Пределы радиусов контролируемых поверхностей с полным комплектом насадок, мм, 1000CC -900CX
Возможность изготовления специальных насадок для расширения диапазона контролируемых радиусов
Программное обеспечение:
-
Вычисление всех стандартных параметров , характеризующих точность оптической поверхности:
-
Вычитания аберраций до третьего порядка включительно, а также вычисления полиномов Цернике.
-
Результат может быть представлен в разных видах, в том числе в виде 3D топографии поверхности.
-
Вывод сгененированой интерференционной картины - для визуальной оценки адекватности расчета.
Наш опыт использования прибора показывает, что даже на небольшом участке с числом оптиков до 15 человек, которые обрабатывают разнообразные оптические компоненты с достаточно высокой точностью, одного прибора недостаточно - периодически возникает очередь к интерферометру. В идеале у каждого оптика должен быть свой прибор, и именно из этой предпосылки мы придумали вторую часть названия ICO (Interferometer Comes to Optician), или в русской версии ИКО (Интерферометр Каждому Оптику).
Но, по-видимому, для начала можно обойтись и тремя приборами. При этом не обязательно для небольшого участка приобретать сразу три полных комплекта - вполне достаточно установить:
Конечно, несколько пользователей не смогут одновременно работать с одним програмным
обеспечением, но это не замедлит работу, т.к. юстировка, которая занимает наибольшее время, осуществляется на основных блоках, оснащенных своими мониторами для наладки и наблюдения интерференционных картин.
Имеющийся комплект кабелей-соединителей позволяет осуществить все необходимые связи даже при достаточно удаленных (до 5-6 метров)друг от друга устройствах.
В заключении необходимо отметить, что прибор является средством технологического, а не аттестационного контроля, и, поэтому, строгой метрологической сертификации не проводилось. Но каждая насадка-эталон была аттестована на интерферометре ZYGO в специальной измерительной лаборатории.
|
