Расчет дифракционного корректора для контроля поверхностей свободной формы

Авторы: Краснов Д.И.
Опубликовано в выпуске: #8(73)/2022
DOI: 10.18698/2541-8009-2022-8-819
Раздел: Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы | Рубрика: Лазерные и оптико-электронные системы
Ключевые слова: интерференционный контроль, автоколлимационная ветвь, дифракционный элемент, корректор волнового фронта, фазовый профиль, поверхность свободной формы, интерферометр, численные методы
Опубликовано: 07.10.2022

Выполнен обзор автоколлимационной измерительной ветви интерферометра для контроля поверхностей свободной формы с использованием дифракционного оптического элемента в качестве корректора волнового фронта. Разработаны и адаптированы алгоритм расчета фазового профиля дифракционного оптического элемента и алгоритм определения координат его зон, необходимых для изготовления. В качестве примера проведен расчет дифракционного элемента для контроля зеркала свободной формы, деформация которого описана с помощью суммы полиномов Цернике. Предложенный метод контроля позволяет проводить аттестацию любых вогнутых поверхностей, а при использовании вспомогательных элементов — любых выпуклых поверхностей. Для правильной установки корректора в рабочее положение предусмотрены вспомогательные дифракционные элементы на периферии подложки.

Литература

[1] Challita Z., Agócs T., Hugot E. et al. Design and development of a freeform active mirror for an astronomy application. Opt. Eng., 2014, vol. 53, no. 3, art. 031311. DOI: https://doi.org/10.1117/1.OE.53.3.031311

[2] Xie Y., Mao X., Li J. et al. Optical design and fabrication of an all-aluminum unobscured two-mirror freeform imaging telescope. Appl. Opt., 2020, vol. 59, no. 3, pp. 833–840. DOI: https://doi.org/10.1364/ao.379324

[3] Muslimov E., Hugot E., Jahn W. et al. Combining freeform optics and curved detectors for wide field imaging: a polynomial approach over squared aperture. Opt. Express, 2017, vol. 25, no. 13, pp. 14598–14610. DOI: https://doi.org/10.1364/oe.25.014598

[4] Hu X., Hua H. High-resolution optical see-through multi-focal-plane head-mounted display using freeform optics. Opt. Express, 2014, vol. 22, no. 11, pp. 13896–13903. DOI: https://doi.org/10.1364/oe.22.013896

[5] Benítez P., Miñano J.C., Grabovickic D. et al. Freeform optics for virtual reality applications. Optical Design and Fabrication, 2017, paper ITu2A.1. DOI: https://doi.org/10.1364/IODC.2017.ITu2A.1

[6] Zhang H., Wang X., Xue D. et al. Modified surface testing method for large convex aspheric surfaces based on diffraction optics. Appl. Opt., 2017, vol. 56, no. 34, pp. 9398–9405. DOI: https://doi.org/10.1364/ao.56.009398

[7] Лукин А.В., Мельников А.Н., Скочилов А.Ф. Контроль зеркала контррефлектора телескопа "Миллиметрон" на основе использования синтезированной голограммы. Фотоника, 2016, № 5, с. 44–48. DOI: https://doi.org/10.22184/1993-7296.2016.59.5.44.48

[8] Лукин А.В., Мельников А.Н., Скочилов А.Ф. Лазерный интерферометр с асферо-голограммным пробным стеклом для термобарокамеры. Оптический журнал, 2017, т. 84, № 3, с. 65–66.

[9] Одиноков С.Б., Сагателян Г.Р., Ковалев М.С. Расчет, конструирование и изготовление дифракционных и голограммных оптических элементов. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014.

[10] Одиноков С.Б., Сагателян Г.Р., Ковалев М.С. и др. Особенности плазмохимического травления кварцевого стекла при формировании глубокого рельефа на прецизионных деталях приборов. Оптический журнал, 2019, т. 86, № 5, с. 70–77. DOI: https://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-05-70-77