Анализ погрешностей при цифровой обработке результатов интерферометрического контроля локальных отклонений нанометрового уровня поверхностей оптических деталей
Денисов Д.Г.

 

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Аннотация:
Разработан, научно обоснован и экспериментально подтверждён метод динамической интерферометрии контроля локальных отклонений нанометрового уровня поверхностей оптических деталей от заданного профиля на основе алгоритма расчёта целевой функции – спектральной плотности одномерной корреляционной функции. Представлены теоретические и экспериментальные исследования, посвящённые определению среднего квадратического отклонения локальных отклонений поверхностей оптических деталей диаметром до 100 мм и до 1000 мм, с учётом неисключённой систематической и случайной составляющих погрешностей определения целевой функции.

Ключевые слова:
оптический контроль, интерферометрия, измерения поверхности, спектральная плотность мощности, методические погрешности, краевой эффект, эффект «утечки» частоты.

Цитирование:
Денисов, Д.Г. Анализ погрешностей при цифровой обработке результатов интерферометрического контроля локальных отклонений нанометрового уровня поверхностей оптических деталей / Д.Г. Денисов // Компьютерная оптика. – 2017. – Т.41, № 6. – С. 820-830. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-820-830.

Литература:

  1. Абдулкадыров, М.А. Технология изготовления высокоточных крупногабаритных облегчённых асферических зеркал с высокой стабильностью формы поверхности / М.А. Абдулкадыров, Н.С. Добриков, А.П. Патрикеев, В.Е. Патрикеев, А.П. Семёнов // Оптический журнал. – 2014. – Т. 81, № 12. – С. 6-15.
  2. Абдулкадыров, М.A. Современные способы изготовления астрономических и космических зеркал / М. Абдулкадыров, А. Семёнов // Фотоника. – 2015. – № 3. – С. 62-79.
  3. Денисов, Д.Г. Разработка методов и аппаратуры лазерного интерференционного контроля формы и качества оптических поверхностей крупногабаритных зеркал на стадиях шлифования: дис. ... канд. техн. наук / Денисов Дмитрий Геннадьевич. – МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 2010.
  4. Campbell, J.H. NIF optical materials and fabrication technologies: an overview / J.H. Campbell, R.A. Hawley-Fedder, Ch.J. Stolz, J.A. Menapace, M.R. Borden, P.K. Whitman, J. Yu, M.J. Runkel, M.O. Riley, M.D. Feit, R.P. Hackel // Proceedings of SPIE. – 2004. – Vol. 5341. – DOI: 10.1117/12.538462.
  5. Denisov, D.G. Method for certification monitoring of surface inhomogeneities of optics based on frequency analysis of the surface profile / D.G. Denisov, N.V. Baryshnikov, Ya.V. Gladysheva, V.E. Karasik, A.B. Morozov, V.E. Patrikeev // Measurement Techniques. – 2017. – Vol. 60, Issue 2. – P. 121-127. – DOI: 10.1007/s11018-017-1160-0.
  6. Денисов, Д.Г. Измерение параметров микронеровностей крупногабаритных шлифованных поверхностей оптических деталей при помощи лазерной интерферометрии / Д.Г. Денисов, В.Е. Карасик, В.М. Орлов // Метрология. – 2009. – № 9. – С. 15-24.
  7. Nikitin, A. A device based on the Shack-Hartmann wave front sensor for testing wide aperture optics / A. Nikitin, J. Sheldakova, A. Kudryashov, G. Borsoni, D. Denisov, V. Karasik, A. Sakharov // Proceedings of SPIE. – 2016. – Vol. 9754. – 97540K. – DOI: 10.1117/12.2219282.
  8. Nikitin, A. Hartmannometer versus Fizeau interferometer: advantages and drawbacks / A. Nikitin, J. Sheldakova, A. Kudryashov, D. Denisov, V. Karasik, A. Sakharov // Proceedings of SPIE. – 2015. – Vol. 9369. – 936905. – DOI: 10.1117/12.2085263.
  9. Барышников, Н.В. Метод и аппаратура аттестационного контроля радиусов кривизны сферических поверхностей оптических изделий при помощи датчика волнового фронта / Н.В. Барышников, Д.Г. Денисов, В.Е. Карасик, А.А. Сахаров // V Международная конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов. – 2016. – С. 416-417.
  10. Полещук, А.Г. Лазерные интерферометры для контроля формы оптических поверхностей / А.Г. Полещук, В.Н. Хомутов, А.Е. Маточкин, Р.К. Насыров, В.В. Черкашин // Фотоника. – 2016. – № 4. – С. 38-51. – DOI: 10.22184/1993-7296.2016.58.4.38.50.
  11. Полещук, А.Г.Методы оперативного контроля характеристик дифракционных оптических элементов в процессе изготовления / А.Г. Полещук, В.П. Корольков, Р.К. Насыров, В.Н. Хомутов, А.С. Конченко // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 6. – С. 818-829. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-6-818-829.
  12. Sidick, E. Power spectral density specification and analysis of large optical surfaces / E. Sidick // Proceedings of SPIE. – 2009. – Vol. 7390. – 73900L. – DOI: 10.1117/12.823844.
  13. Alcock, S.G. Using the power spectral density method to characterise the surface topography of optical surfaces / S.G. Alcock, G.D. Ludbrook, T. Owen, R. Dockree // Proceedings of SPIE. – 2010. – Vol. 7801. – 780108 (8 p.). – DOI: 10.1117/12.861539.
  14. Методы компьютерной оптики / А.В. Волков, Д.Л. Головашкин, Л.Д. Досколович, Н.Л. Казанский, В.В. Котляр, В.С. Павельев, Р.В. Скиданов, В.А. Сойфер, В.С. Соловьев, Г.В. Успленьев, С.И. Харитонов, С.Н. Хонина; под ред. В.А. Сойфера. – Изд. 2-е, испр. – М.: Физматлит, 2003. – 688 с. – ISBN: 5-9221-0434-9.
  15. ISO 10110-6:2015. Optics and photonics – Preparation of drawings for optical elements and systems – Part 6: Centring tolerances. – 2nd Ed. – Vernier, Geneva, Switzerland: ISO, 2015.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20