Оптические методы и приборы контроля параметров подложек лазерных зеркал

• Автор: Цельмина, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА

ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Оптические методы измерения параметров шероховатости

1.2. Оптические методы измерения радиуса кривизны оптической поверхности.

1.3. Оптические методы обнаружения микродефектов поверхностей оптических поверхностей
1.4. Выводы
ГЛАВА

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НАНОШЕРОХОВАТОСТИ

2.1 Микроскоп интерференционный автоматизированный МИА -1М
Оптическая схема МИА -
2.2.Математическое моделирование процесса реконструкции фазовых изображений на автоматизированном интерференционном микроскопе МИА-1М
2.3 Модернизация автоматизированного микроскопа Линника для измерения шероховатости супергладких поверхностей
2.4 Измерение параметров шероховатости супергладких поверхностей на автоматизированном интерференционном микроскопе МИА - 1М
2.5. Метрологические испытания автоматизированного интерференционного
микроскопа МИА - 1М
2.6 Выводы
ГЛАВА
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИУСА КРИВИЗНЫ ОПТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ЕЕ ДЕЦЕНТРОВКИ
3.1 Профилометр интерференционный компьютерный ПИК -
3.2. Метод измерения формы поверхности на профилометре ПИК-
3.3. Метрологические и технические характеристики ПИК-

3.4 Применение интерферометра ПИК - 30 для измерения параметров подложек лазерных зеркал
3.5 Методика компенсации отклонений от сферичности пары зеркал в лазерном четырехзеркальном гироскопе
3.6 Модернизированный профилометр интерференционный компьютерный ПИК-ЗОМ
3.7 Экспериментальные результаты исследования плоских и сферических
объектов
3.8. Выводы
ГЛАВА
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ПО ПАРАМЕТРУ
«ОПТИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА»
4.1 Анализатор микродефектов поверхности. Описание работы прибора
4.2. Методика измерения дефектов оптической поверхности на анализаторе микродефектов поверхности АМП с использованием программы DastScope
4.3. Выводы
ГЛАВА
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОДЛОЖЕК ЛАЗЕРНЫХ ЗЕРКАЛ
5.1. Анализ существующих полирующих материалов
5.2. Исследование величины шероховатости оптической поверхности, обработанной различными методами
5.3. Исследование формы оптической поверхности, обработанной различными методами
5.4. Анализ влияния плотности гидратируемого слоя на оптическую поверхность
5.5. Выводы
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность темы
Лазерные зеркала широко распространенный оптический элемент, к которому предъявляются высокие требования. От оптических характеристик лазерных зеркал зависит добротность квантовых генераторов.
Современные лазерные зеркала имеют коэффициент отражения на уровне 99,98%. Достижение таких параметров лазерных зеркал диктует высокие технические требования к подложкам этих зеркал. Подложки должны обладать супергладкой рабочей поверхностью, шероховатость которой порядка 1 А. При этом отклонение поверхности подложки от заданной формы (плоскости или сферы с большим радиусом кривизны от 2 м и более) не должна превышать половины длины волны лазера. Другими важными параметрами подложек лазерных зеркал являются величина отклонения центра кривизны подложки от ее геометрического центра, так называемая «децентровка», оптическая чистота полированной поверхности подложек.
Таким образом, подложки лазерных зеркал являются специфическими оптическими изделиями, которые должны обладать уникальными оптическими характеристиками. Для достижения таких характеристик требуется разработка комплекса специальных средств измерений, которые будут использоваться при отработке технологии изготовления, промышленном производстве и контроле качества подложек лазерных зеркал. Эти средства измерений основаны на интерферометрии и оптической микроскопии.
В настоящее время для целей контроля оптики используются импортные приборы, дорогостоящие и сложные в обращении. Массовое производство лазерных зеркал требует разработки отечественных средств измерений, позволяющих в процессе их производства контролировать геометрические параметры с высокой точностью и минимальными затратами времени и средств.

Г рафики зависимости гтв и РУ от числа усреднений интерферограмм при усреднении по 10-ти фазовым изображениям приведены на рисунке 13.

5 1.62 х

•• Диапазон
Диапазон
6 7 8 9 10 11 12 13 14
Число усреднений б
Рисунок 13. Графики зависимости пш и РУ от числа усреднений интерферограмм при усреднении по 10-ти фазовым изображениям
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что при усреднении по 10-ти интерференционным и 10-ти фазовым изображениям среднеквадратическая погрешность реконструкции фазы составляет 0,25 нм.(диапазон 100) и 0,11 нм (диапазон 235).
Влияние «раскалибровки» Фазосдвигающего устройства
В оставшихся трех последних вариантах моделирования исследовалось влияние неправильной калибровки фазосдвигающего устройства, так называемой