Комплекс прецизионных методов и устройств контроля оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем на основе осевых синтезированных голограмм тема диссертации и автореферата по ВАК 05.11.13, доктор технических наук Лукин, Анатолий Васильевич

Диссертация и автореферат на тему «Комплекс прецизионных методов и устройств контроля оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем на основе осевых синтезированных голограмм». disserCat — научная электронная библиотека.
Автореферат
Диссертация
Артикул: 124943
Год: 
2002
Автор научной работы: 
Лукин, Анатолий Васильевич
Ученая cтепень: 
доктор технических наук
Место защиты диссертации: 
Казань
Код cпециальности ВАК: 
05.11.13
Специальность: 
Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Количество cтраниц: 
307

Оглавление диссертации доктор технических наук Лукин, Анатолий Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА

ОСЕВЫХ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ГОЛОГРАММНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ (СГОЭ)

1.1. Состояние проблемы к началу постановки настоящей работы

1.2. Физическая сущность и базовые положения нового метода синтеза осевых голограмм.

1.3. Осевая голография - ступенчатая аппроксимация голографиче-ской интерференционной структуры с осевой симметрией.

1.4. Гармонический анализ осевых бинарных голограмм.

1.5. Бинарные голограммы с "несущей".

1.6. Дифракционная эффективность и отношение сигнал/фон бинарных голограмм с «несущей».

1.7. Многоуровневые СГОЭ (киноформы).

1.8. Спектральная рабочая область СГОЭ: возможности ее "расширения" и "сжатия".

1.8.1. Расширение спектральной рабочей области.

1.8.2. Сжатие спектральной рабочей области.

1.8.3. Возможность коррекции хроматических аберраций центрированных оптических систем.

1.9. Уравнение круговой и линейной бинарной голограммы.

1.10. Функция рассеяния и качество изображения, формируемого осевым СГОЭ.

1.11. Выводы.

РАЗДЕЛ 2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ, КОНТРОЛЬ И ТИРАЖИРОВАНИЕ СГОЭ.

2.1. Основные принципы и этапы технологического процесса изготовления осевых СГОЭ.

2.2. Функциональная схема круговой делительной машины; действующий макет и экспериментальный образец.

2.3. Формирование рельефной структуры ступенчатой мастер-голограммы

2.3.1. Метод многократного избирательного удаления слоев.

2.3.2. Метод непосредственного формирования рельефной структуры в материале подложки ("мокрое" и "сухое" исполнение)

2.3.3. Применение фотошаблонов.

2.4. Аттестация СГОЭ.

2.5. Тиражирование СГОЭ.

2.6. Выводы.

РАЗДЕЛ 3. КОНТРОЛЬ АСФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КРУГОВЫХ И ЛИНЕЙНЫХ СГОЭ В КАЧЕСТВЕ ОПТИЧЕСКИХ КОМПЕНСАТОРОВ

3.1. Выбор, анализ и построение принципиальных оптических контрольных схем.

3.1.1. Варианты осевых контрольных схем с СГОЭ.

3.1.2. Методика «тонкой» юстировки контрольных схем с круговым СГОЭ: котировочные концентрические голограммы.

3.2. Результаты экспериментальных исследований.

3.2.1. Голографическая установка.

3.2.2. Голографический контроль при наличии образцовых оптических элементов; двухдлинноволновая голографическая интерферометрия.

3.2.3. Контроль с помощью круговых СГОЭ.

3.2.4. Применение линейных СГОЭ.

3.2.5. Контроль с использованием высших порядков дифракции

3.2.6. Методика коррекции дефектов оптических элементов и погрешностей юстировки голографического интерферометра с СГОЭ.

3.2.7. Анализ влияния отклонений параметров схемы контроля от расчетных значений.

3.3. Контроль выпуклых асферических поверхностей на основе использования СГОЭ и обращения волнового фронта

3.4. Выводы.

РАЗДЕЛ 4. КОМПЛЕКС ПРЕЦИЗИОННЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ЦЕНТРИРОВАННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ СГОЭ

4.1. Физическое моделирование аберраций оптических элементов и центрированных оптических систем.

4.2. Интерферометр радиального сдвига на основе СГОЭ.

4.2.1. Принцип действия.

4.2.2. Анализ схемы интерферометра.

4.2.3. Влияние продольных и поперечных смещений контролируемой поверхности.

4.2.4. Результаты экспериментальных исследований.

4.3. Голографический контроль шлифованных оптических поверхностей

4.3.1. Нерассеянная составляющая лазерного излучения, формируемая шероховатыми поверхностями в проходящем и отраженном свете как источник информации об их форме.

4.3.2. Контроль в проходящем свете.

4.3.3. Контроль в отраженном свете.

4.4. Контроль параметров оптических элементов.

4.4.1. Контроль центрировки линз.

4.4.2. Измерение радиусов кривизны выпуклых и вогнутых сферических и цилиндрических зеркал на основе использования СГОЭ в качестве оптических образцов.

4.4.3. Измерение радиусов меридионального и сагиттального сечений тороидальных поверхностей.

4.5. Контроль многокомпонентных центрированных оптических систем

4.5.1. Поэтапный контроль процесса сборки многокомпонентных центрированных оптических систем.

4.5.2. Измерение фокальных отрезков линз и объективов.

4.5.3. Измерение диаметра наименьшего кружка рассеяния - метод ножа Фуко и метод измерительной щели.

4.6. Двухлучевые лазерные интерферометры на основе плоских отражательных и пропускающих дифракционных решеток как виброустойчивые устройства для контроля оптических элементов и систем в цеховых условиях.

4.6.1. Интерферометр на основе 4-х пропускающих решеток.

4.6.2. Интерферометр на основе 2-х отражательных решеток.

4.6.3. Интерферометр на основе отражательной и пропускающей решетки с узким опорным пучком.

4.7. Голографическое пробное стекло на основе СГОЭ с плосковыпуклой или плоско-вогнутой подложкой.

4.8. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) На тему "Комплекс прецизионных методов и устройств контроля оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем на основе осевых синтезированных голограмм"

В настоящей диссертации обобщены результаты исследований и разработок, выполненных автором в период с 1966-го по 2001-й год по созданию, развитию и внедрению комплекса прецизионных голографических методов и средств контроля параметров оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем.

Голография явилась эффективным средством решения ряда сложных научно-технических проблем. Перспективность некоторых ее приложений, намеченных уже в первых, основополагающих, работах Д. Габора, Ю.Н. Денисюка, Э. Лейта и Ю. Упатниекса [1-5], была осознана затем многими отечественными и зарубежными специалистами. Несколько лет спустя (вскоре после изобретения лазеров и появления их первых промышленных образцов ) это привело к резкому расширению исследований и разработок по их реализации (см., напр.[6-11]).

Становление и развитие голографии как научно-технического направления в Государственном институте прикладной оптики началось в 1966 году под непосредственным руководством Камиля Сабировича Мустафина и под общим научным руководством ныне признанного в мире основоположника "объемной" голографии академика Юрия Николаевича Денисюка. В это время в ГИПО.(тогда это был филиал Государственного оптического института им. С.И. Вавилова) были поставлены работы по нескольким направлениям оптической голографии:

- голографическая интерферометрия;

- предельное разрешение в голографии, аберрации голограмм и качество "го-лографического" изображения;

- мультиплицирование изображений при помощи голограммных линзовых растров и синхронного сканирования;

- голографические методы исследования неоднородностей в прозрачных средах (в газодинамических и баллистических экспериментах);

- голограммные дифракционные решетки;

- синтезированные голограммные оптические элементы (СГОЭ) и контрольно-измерительная аппаратура на их основе.

Следует сказать, что во всех этих голографических направлениях автор принимал непосредственное участие в большей или меньшей степени на разных этапах их развития. Однако наибольшее внимание с самого начала (октябрь 1966 года) и по сей день им было уделено последнему из них.

В разработках технологии получения СГОЭ и в решении на основе СГОЭ ряда актуальных задач оптического приборостроения в 70 - 80-е годы была достигнута наибольшая результативность НИОКР. Так, например, на основе реализации разработанных нами прецизионных голографических контрольно-измерительных средств на основе СГОЭ в ГИПО была создана уникальная аппаратура с высококачественной асферической оптикой, основные оптические характеристики которой остаются первоклассными и по современным оценкам.

Поэтому основное содержание настоящей диссертации составляют материалы, полученные автором непосредственно в ходе выполнения данной работы, а также некоторые результаты НИОКР, выдвинутых по его инициативе и выполненных под его научно-техническим руководством.

Не все приведенные выше направления оптической голографии, казавшиеся многим специалистам в конце 60-х годов безусловно перспективными, получили в дальнейшем "путевку в жизнь". Так, до сих пор не нашли достойной практической реализации многие потенциальные возможности голографической интерферометрии, корреляционного анализа, мультиплицирования изображений. Развитие некоторых направлений замедлилось или приостановилось не по научно-техническим причинам, а из-за "исчезновения" традиционных заказчиков.

Следует отметить, что с самого начала и до последнего времени развитию большинства этих направлений сопутствовало неизменно доброжелательное и, как правило, результативное взаимодействие с коллективом специалистов ГОИ им. С.И. Вавилова, руководимым Ю.Н. Денисюком.

Толографисты" ГИПО (А. Белозеров, Г. Буйнов, И. Зейликович, И. Зелинский, М. Кит, Ю. Кузилин, А. Лукин, М. Мейкляр, И. Мохунь, Л. Мустафина, Р. Рафиков, Ф. Саттаров, В. Селезнев, А. Скочилов, Н. Спорник, В. Черных и др.) и ГОИ (М. Ган, Р. Герке, С. Корешев, Г. Савицкий, Г. Семенов, В. Смирнов, Д. Стаселько, В. Суханов, и др.) не только регулярно встречались и дискутировали на тематических семинарах в Ленинграде, Москве и Казани, но и участвовали в совместных поисках и разработках конкретных технических решений [12-14]).

По "топографической" тематике в ГОИ и ГИПО за эти годы было подготовлено несколько десятков диссертаций, причем защита большинства из них состоялась в ГОИ. Следует отметить, что работы, выполняемые в ГИПО, традиционно носили более технологический характер и изначально ориентировались на перспективу широкой практической реализации. Так, автор в 1975 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук на тему "Исследование свойств голограмм как оптических элементов и возможностей их применения для контроля качества поверхностей сложной формы" (01.04.05-оптика) [15], причем одним из оппонентов был Ю.Н.Денисюк.

Последние несколько десятилетий характеризуются устойчивым ростом потребностей многих отраслей науки, техники и промышленности в улучшении оптических и эксплуатационных характеристик традиционных и в создании принципиально новых оптических приборов и устройств различного назначения. Это, в свою очередь, выдвинуло перед современным приборостроением проблему совершенствования применяемых в оптическом производстве контрольно-измерительных методов и средств на всех стадиях создания оптических систем: от контроля процесса формообразования рабочих поверхностей отдельных оптических элементов (линз, зеркал) до поэтапного контроля процесса сборки многокомпонентных оптических систем. Именно трудности контроля до сих пор являются одной из основных причин, сдерживающих широкое внедрение асферической оптики, являющейся, как известно, наиболее эффективным средством радикального улучшения оптических и габаритно-весовых характеристик подавляющего большинства оптических приборов и устройств [16-18].

В самом деле, далеко не все известные методы и средства контроля поверхностей оптических элементов (см., напр., [19-23]) в состоянии обеспечить резко возросшие в последние годы требования к точности и оперативности измерений. В случае же поверхностей со значительной асферичностью принципиальную возможность их удовлетворения сохраняет лишь компенсационный метод [21, 24, 25]. Сущность его заключается в следующем. Для заданной асферической поверхности создается специальный объектив, так называемый компенсатор, образующий совместно с тестируемой асферической поверхностью оптическую систему, по возможности максимально близкую к идеальному сферическому зеркалу, т.е. формирует волновой фронт, близкий (на заданном расстоянии) к расчетной форме асферической поверхности. Тем самым открывается возможность применения для контроля асферики известных классических интерференционно-теневых методов и средств оценки качества совершенных оптических систем.

Большой вклад в разработку и развитие компенсационного метода внесли В.П. Линник, Д.Д. Максутов и другие выдающиеся отечественные оптики [2628]. Значительный прогресс в этой области был достигнут благодаря работам Д.Т. Пуряева [25].

Однако практические возможности различных классических вариантов компенсационного метода, как правило, также ограничиваются лишь поверхностями второго порядка или близкими к ним, что обусловлено трудностями создания компенсаторов, резко возрастающими с усложнением формы тестируемой поверхности. Поэтому в ряде важных для практики случаев даже их расчет превращается в трудноразрешимую задачу [25]. Серьезным недостатком является и тот факт, что такие многокомпонентные объективы, имеющие большие сферические аберрации, как правило, невозможно проконтролировать с необходимой точностью известными методами непосредственно в собранном виде. Поэтому здесь приходится уповать на высокое качество изготовления отдельных элементов компенсатора и достаточно высокую точность его сборки, а также надлежащую точность установки компенсатора в контрольной схеме на расчетном расстоянии от вершины асферической поверхности. Таким образом, отсутствие возможности объективной аттестации самого компенсатора создает ситуацию классического "порочного крута". Попытка разорвать его и была предпринята в ГИПО в конце 60-х годов на основе использования СГОЭ в качестве образцовых оптических элементов и оптических компенсаторов. Эти и сопутствующие им исследования и разработки вскоре заняли приоритетное положение среди всех наших работ по прикладной голографии. Таким образом, поиск новых путей решения проблемы точного и оперативного контроля оптических поверхностей сложной формы представляется весьма актуальным.

Цель настоящей диссертации определилась как разработка комплекса голо-графических методов и устройств прецизионного контроля оптических элементов и многокомпонентных центрированных оптических систем на основе реализации уникальных свойств и возможностей осевой синтезированной голо-граммной оптики как нового эффективного средства расширения и совершенствования элементной базы современных контрольно-измерительных средств в оптическом приборостроении.

Для достижения указанной цели потребовалось:

1. Разработать теоретические основы синтеза осевых голограмм путем ступенчатой (бинарной) аппроксимации интерференционных полей, образуемых в результате суперпозиции заданных аналитически виртуальных объектных и опорных волновых фронтов с осевой симметрией, разработать алгоритмы и получить уравнения, обеспечивающие вычисление с необходимой точностью координат интерференционных колец (полос).

2. Определить и обосновать требования к основным параметрам осевых синтезированных голограммных оптических элементов (СГОЭ), способных выполнять фокусирующие, корригирующие, светоделительные и диспергирующие функции в центрированных оптических системах различного назначения: диапазону пространственных частот, рабочей спектральной области, дифракционной эффективности, точности преобразования волновых фронтов, лучевой прочности, световому диаметру.

3. Найти пути и обосновать принципиальные и практические возможности изготовления и аттестации прецизионных осевых СГОЭ, способных формировать заданные волновые поверхности с точностью до сотых долей длины световой волны X при отступлении от опорной сферы Гаусса в десятки тысяч X.

4. Разработать и исследовать технологические процессы получения осевых СГОЭ путем прецизионного отображения в масштабе 1:1 расчетных положений интерференционных полос голографической микроструктуры, разработать технологические процессы тиражирования СГОЭ путем высокоточного копирования голографического микрорельефа.

5. На основе использования СГОЭ разработать методы и устройства для контроля параметров оптических элементов и центрированных систем, позволяющие выявлять погрешности их изготовления (по волновому фронту) до сотых долей X.

Поставленная цель была достигнута. Разработан и исследован комплекс контрольно-измерительных голографических методов и средств на основе использования СГОЭ, в том числе:

1. Найдено и реализовано кардинальное решение проблемы высокоточного контроля практически всех видов используемых в оптическом приборостроении асферических поверхностей вращения на основе применения круговых и линейных СГОЭ в качестве оптических компенсаторов. Выполнены всесторонние теоретические и экспериментальные исследования предложенных технических решений, подтвердившие их высокую работоспособность.

2. Разработан и реализован автоматизированный комплекс прецизионного изготовления круговых и линейных голограмм, способных выполнять в монохроматическом (лазерном) свете функции образцовых, фокусирующих и корригирующих оптических элементов; разработаны методики высокоточного тиражирования рельефно-фазовых СГОЭ и их аттестации.

3. Разработаны и внедрены в технологические цепочки формообразования оптических поверхностей, в том числе асферических, а также в процессы сборки и аттестации объективов прецизионные методы и устройства контроля параметров оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем на основе использования СГОЭ.

4. Разработанный комплекс голографических методов и средств прецизионного контроля оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем был внедрен на ряде предприятий отрасли, что нашло отражение в трех действующих отраслевых стандартах "Детали оптические с асферическими поверхностями. Методы контроля с использованием синтезированных голограмм" (ОСТЗ-4730-80 - ОСТЗ-4732-80).

Основные задачи диссертационной работы. Для достижения указанной цели потребовалось: 1. Разработать теоретические основы синтеза осевых голограмм путем ступенчатой (бинарной) аппроксимации интерференционных полей, образуемых в результате суперпозиции заданных аналитически виртуальных объектных и опорных волновых фронтов с осевой симметрией с получением алгоритмов и уравнений, обеспечивающих вычисление с заданной точностью координат интерференционных полос (колец).

2. Определить и обосновать требования к основным параметрам осевых синтезированных голограммных оптических элементов (СГОЭ), способных выполнять фокусирующие, корригирующие, светоделительные и диспергирующие функции в центрированных оптических системах различного назначения, отличающихся диапазоном пространственных частот, рабочей спектральной областью, дифракционной эффективностью, точностью преобразования волновых фронтов, световым диаметром, а также лучевой прочностью.

3. Найти пути и обосновать принципиальные и практические возможности изготовления и аттестации прецизионных осевых СГОЭ, способных формировать заданные волновые поверхности с точностью до сотых долей длины световой волны Я при отступлении от опорной сферы Гаусса в десятки тысяч Я.

4. Разработать и исследовать технологические процессы получения осевых СГОЭ путем прецизионного отображения в масштабе 1:1 расчетных положений интерференционных полос голографической микроструктуры, разработать технологические процессы тиражирования СГОЭ путем высокоточного копирования голографического микрорельефа.

5. На основе использования СГОЭ разработать методы и устройства контроля параметров оптических элементов и центрированных систем, позволяющие выявлять погрешности их изготовления (по волновому фронту) до сотых долей X.

Основные положения, выносимые на защиту. 1. Комплекс методов и устройств для прецизионного контроля параметров оптических элементов и многокомпонентных центрированных оптических систем на основе использования осевых синтезированных голограмм в качестве образцовых оптических элементов и оптических компенсаторов.

2. Методы расчета осевых СГОЭ с несущей пространственной частотой как интерференционной картины, образованный в результате суперпозиции заданных аналитически объектных и опорных волновых фронтов, основанные на представлении о дифрагированном луче, включающем обобщение теоремы Малюса и Дюпина, а также обратной теоремы Леви-Чивита (при определенных условиях) для случая нормальной прямолинейной конгруэнции дифрагированных лучей [Борн М., Вольф Э. Основы оптики. - М., Наука, 1970. - с.154-159; Друде П. Оптика. - М., "ОНТИ", 1935, с.24-25].

3. Комплекс методов, средств и технологических процессов автоматизированного изготовления, тиражирования и аттестации ступенчатых (бинарных) круговых и линейных СГОЭ в масштабе 1:1, пространственной частотой до 1500 мм"1 и световым диаметром до 500 мм.

4. Оригинальные технические решения контрольно-измерительных устройств на основе СГОЭ для:

- измерения радиусов кривизны сферических и цилиндрических поверхностей, в том числе основных сферических пробных стекол 1-го класса;

- контроля меридионального и сагиттального сечений тороидальных поверхностей;

- контроля децентрировки линз;

- измерения фокальных (рабочих) отрезков объективов и их наименьших кружков рассеяния;

5. Двухлучевые лазерные интерферометры на основе СГОЭ:

- интерферометр для контроля выпуклых асферических поверхностей, реализующий обращение фронта объектной волны, в котором СГОЭ имитирует образцовую асферическую поверхность, путем преобразования нормальной конгруэнции гомоцентрического пучка лучей от монохроматического точечного источника в нормальную прямолинейную конгруэнцию нормалей к асферической поверхности;

- интерферометр радиального сдвига;

- голографическое пробное стекло;

6. Виброустойчивые интерферометры на основе плоских отражательных и пропускающих дифракционных решеток для широкого спектрального диапазона и с пониженными требованиями к степени когерентности используемых источников света;

7. Методика интерферометрического контроля формы шлифованных оптических поверхностей путем выделения и использования нерассеянной составляющей от шероховатой поверхности в проходящем и отраженном лазерном свете.

Научная новизна работы заключается в том, что в ее рамках впервые решена комплексная научно-техническая проблема создания прецизионных методов и устройств для контроля асферических поверхностей вращения всех типов на основе использования осевых СГОЭ в качестве оптических компенсаторов. Базой для ее решения явились разработанные автором научные основы расчета и синтеза круговых и линейных СГОЭ, включающие обобщение теоремы Малю-са-Дюпина и обратной теоремы Леви-Чивита на случай нормальной конгруэнции дифрагированных лучей; при этом структура СГОЭ рассчитывается как картина интерференции, образованная в результате суперпозиции заданных аналитически объектного и опорного волновых фронтов с осевой симметрией путем ступенчатой (бинарной) аппроксимации распределения интенсивности в ее полосах и их отображения посредством несущей пространственной частоты.

Практическая значимость работы состоит в том, что в ней: 1. Найдено и реализовано кардинальное решение проблемы высокоточного контроля практически всех видов используемых в оптическом приборостроении асферических поверхностей вращения на основе применения круговых и линейных СГОЭ в качестве оптических компенсаторов. Выполнены всесторонние теоретические и экспериментальные исследования предложенных технических решений, подтвердившие их высокую работоспособность.

2. Разработан и реализован автоматизированный комплекс прецизионного изготовления круговых и линейных голограмм, способных выполнять в монохроматическом (лазерном) свете функции образцовых, фокусирующих и корригирующих оптических элементов; разработаны методики высокоточного тиражирования рельефно-фазовых СГОЭ и их аттестации.

3. Разработаны и внедрены в технологические цепочки формообразования оптических поверхностей, в том числе асферических, а также в процессы сборки и аттестации объективов прецизионные методы и устройства контроля параметров оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем на основе использования СГОЭ.

4. Разработанный комплекс голографических методов и средств прецизионного контроля оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем был внедрен на ряде предприятий отрасли, что нашло отражение в трех действующих отраслевых стандартах "Детали оптические с асферическими поверхностями. Методы контроля с использованием синтезированных голограмм" (ОСТЗ-4730-80 - ОСТЗ-4732-80).

Апробация результатов. Основные результаты работы докладывались на:

1. Всесоюзных конференциях по голографии (Тбилиси, 1972 г.; Киев, 1975 г.; Ульяновск, 1978 г.; Ереван, 1982 г.; Рига, 1985 г.; Витебск, 1990 г.;).

2. Всесоюзной конференции по созданию и внедрению новых оптических систем различного назначения (Ленинград, 1971 г.).

3. Международных конференциях:

Прикладная оптика". С.-Петербург, 1996 и 1998 г.г., "Голография и корреляционная оптика". Черновцы, 1995 г., "Фотоэлектроника и приборы ночного видения". Москва, 2000 г.

4. Всесоюзном симпозиуме "Проблемы технического применения голографии в системе контроля качества материалов и изделий", Пенза, 1972 г.

5. Всесоюзных школах по голографии (Ереван, 1974 г.; Новосибирск, 1973г., Куйбышев, 1985 г.; Ярославль, 1997 г.).

6. Всесоюзных семинарах:

Тбилиси, 1990г.; Москва 1977г., 1980г., 1983г., Гродно, 1986г.; Ленинград, 1970г., 1972г., 1974г.

7. Отраслевых школах и семинарах:

Москва, 1876 г., 1983 г., 1986 г.; Казань, 1997 г.

8. Региональной конференции "Лазеры в Поволжье", Казань, 1997 г.

Публикации.

Основное содержание диссертации опубликовано в 63 работах, включая одну монографию и 26 авторских свидетельств и патентов РФ на изобретения. Личный вклад автора.

Автору диссертации принадлежит постановка задачи и основные идеи по предложенным путям и подходам к ее решению. На всех этапах работы, проводившейся с 1967 года, автор являлся ответственным исполнителем и руководителем выполняемых НИР и ОКР, а также работ по внедрению их результатов на предприятиях отрасли. В работах с соавторами, включенных в диссертацию, автор являлся инициатором (выдвигал идею, ставил задачу, намечал пути ее решения), разрабатывал методики исследования, участвовал в проведении теоретических расчетов и экспериментов; осуществлял обобщения на основе анализа результатов собственных исследований и результатов исследований, выполненных совместно с соавторами, а также на основе анализа литературных данных.

Значительные успехи, достигнутые в области голографической интерферометрии, обеспечили возможность существенного повышения точности и упрощения контроля поверхностей любой сложности при наличии образцовых оптических элементов. Здесь сама сущность голографического метода исключительно удачно соответствует специфике задачи, т.к. естественным путем реализуется наиболее уникальное и удивительное свойство голографии, состоящее в том, что она позволяет осуществить интерференцию между двумя световыми потоками, не перекрывающимися ни во времени, ни в пространстве*-1. В данном случае это достигается с помощью физической голограммы образцовой поверхности. Однако на практике создание образцовых элементов нередко оказывается нецелесообразным (например, требуется всего одна деталь) или практически невозможным (по причине отсутствия средств контроля). Здесь, очевидно, просматривается ситуация "порочного круга". Поэтому особый интерес представляет разработка голографических методов контроля, основанных на использовании синтезированных голограмм, изготавливаемых по заданным уравнениям профиля асферических поверхностей.

Однако известные методы синтезирования во многих важных для практики случаях не обеспечивают необходимую точность "восстановления" требуемых асферических волновых фронтов, а схемы существующих голографических интерферометров непригодны для контроля при помощи синтезированных голограмм оптических поверхностей со значительной асферичностью и крутизной.

Диссертация состоит из четырех взаимно связанных разделов.

В первом разделе выполнен анализ известных методов синтеза внеосевых голограмм - цифровых аналогов физических фраунгоферовых голограмм. Показано, что из-за невысокой точности и ограниченности диапазона пространственных частот они непригодны для целей синтеза голограмм, способных выполнять функции образцовых, корригирующих, фокусирующих и светодели-тельных оптических элементов в контрольно-измерительной аппаратуре, предназначенной для технологического и аттестационного контроля оптических элементов и центрированных систем .

Сделан вывод о необходимости поиска принципиально новых подходов к решению проблемы получения СГОЭ, способных формировать волновые поверхности заданной формы с точностью до сотых долей длины световой волны Разумеется, речь вдет об интерференции опорной волны не с "оригинальным" объектным фронтом, а с его голографически восстановленной "копией".

X при отступлении от опорной гауссовой сферы до нескольких десятков миллиметров (десятки тысяч X).

Доказано, что реализация принципов осевой голографии является новым эффективным путем решения данной проблемы - обеспечения реальной возможности синтеза голограмм с требуемым диапазоном оптических параметров.

Изложены теоретические основы синтеза осевых голограмм, включающие обобщение теоремы Малюса и Дюпина и обратной теоремы Леви-Чивита на случай нормальной конгруэнции дифрагированных лучей. При этом структура голограммы рассчитывается как картина интерференции, образованной в результате суперпозиции виртуальных объектного и опорного волновых фронтов с осевой симметрией, заданных уравнениями своих профилей, путем бинарной или многоуровневой аппроксимации распределения интенсивности в интерференционных полосах с последующим его отображением посредством несущей пространственной частоты. При этом:

- на основе представления о "дифрагированном" луче в скалярном приближении разработаны алгоритмы и получены уравнения для вычисления координат интерференционных колец (полос) круговых и линейных голограмм, получены формулы, позволяющие оценить их дифракционную эффективность и отношение сигнал/фон;

- теоретически и экспериментально исследованы оптические свойства СГОЭ. Показано, что дифракционная оптика способна формировать волновые поля, которые в случае монохроматических непрерывных или квазинепрерывных источников света неотличимы от соответствующих "классических" аналогов по виду интерференционных картин и по характеру распределения интенсивности в кружке наименьшего рассеяния;

Изложен гармонический анализ осевых бинарных голограмм; получены формулы для расчета дифракционной эффективности и отношения сигнал/фон.

Предложен новый метод синтеза осевых СГОЭ с несущей пространственной частотой, обеспечивший реальную возможность достижения необходимой точности (до сотых долей Я) и диапазона пространственных частот (до 1500 мм"1),а также решение проблемы автоматизации процесса изготовления голограмм со световым диаметром до 500 мм.

Рассмотрены пути и исследованы новые возможности существенного "расширения" и "сжатия" спектрального рабочего диапазона СГОЭ.

Приведены уравнения для расчета круговых и линейных голограмм в качестве оптических компенсаторов в схемах контроля асферических поверхностей вращения как второго, так и любого высшего порядка, а также в качестве одиночных фокусирующих и корригирующих оптических элементов в оптических системах контрольно-измерительных устройств различного назначения с монохроматическими (лазерными) источниками излучения. Эти результаты явились основой для разработки комплекта прикладных программ, которые позволяют оперативно рассчитывать на персональном компьютере все типы СГОЭ*-1.

Во втором разделе диссертации представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на обеспечение возможности синтеза голограммных элементов с высоким оптическим качеством.

Проведен всесторонний анализ новой технологии синтеза осевых (круговых и линейных) СГОЭ, основанной на реализации "несущей" пространственной частоты. Приведена и всесторонне проанализирована функциональная схема оригинальной автоматической круговой делительной машины, управляемой от ЭВМ. Представлены результаты сравнительных испытаний нескольких ее макетных и экспериментальных образцов, на которых исследованы различные модификации двух основных методов: с помощью сфокусированного светового (лазерного) пучка и специального алмазного резца. Доказано, что метод алмазного резца обладает безусловными преимуществами по сравнению с методом сфокусированного лазерного пучка:

- существенно большее предельное разрешение (более 3000 мм"1);

Комплект прикладных программ был разработан и отлажен программистами А.Р. Агачевым и Ф.Г. Хузиным.

- независимость контраста отображения расчетной кольцевой микроструктуры от линейной скорости вращающейся подложки;

- более высокая механическая и лучевая прочность рельефной структуры, выполняемой алмазным резцом непосредственно в металлическом слое, нанесенном на подложку, нежели фоточувствительных слоев, применяемых при лазерной записи.

Представлены методы получения высокоэффективных "ступенчатых" СГОЭ (киноформов) для заданного спектрального диапазона:

- многократного избирательного удаления защитного и рабочего слоев;

- непосредственного формирования рельефной структуры в материале подложки в "мокром" и "сухом" исполнении;

- классической фотолитографии с использованием фотошаблонов;

- подбора пары оптических материалов и "дозированного" выполнения глубины рельефной структуры.

Изложена методика тиражирования СГОЭ путем копирования рельефно-фазовых структур в слоях полимеризующихся эпоксидных и полиэфирных смол холодного отверждения (аналогично получению реплик дифракционных решеток).

Представлены результаты разработки комплекса методов аттестации СГОЭ, обеспечивающего возможность выявления дефектов синтеза до 0,01 X.

Третий раздел посвящен разработке методов и средств контроля асферических поверхностей на основе использования осевых СГОЭ. Это наиболее важный практически результат прикладной части диссертации.

В начале раздела представлен анализ принципиальных и практических возможностей известных методов и аппаратуры, применяемых при контроле асферических поверхностей линз и зеркал.

Показано, что:

- не существует сколько-нибудь универсальных средств, обладающих необходимой точностью и оперативностью измерений. Практически для каждой новой асферической поверхности требуется разработка "своей" индивидуальной контрольной схемы;

- главным препятствием широкому внедрению асферики в оптическое приборостроение до недавнего времени было отсутствие прецизионных и производительных методов и средств контроля.

Проведен анализ известных схемных решений голографического интерферометра, применяемых для контроля оптических поверхностей.

Установлено, что:

- при наличии образцовых поверхностей, независимо от их асферичности, большинство известных схем обеспечивает удовлетворительную точность и оперативность контроля, причем расшифровка "голографических" интерференционных картин идентична расшифровке аналогичных "классических" картин;

- при использовании синтезированных голограмм известные схемы не обеспечивают достаточную для практики точность и надежность контроля оптических поверхностей со значительной асферичностью.

Рассмотрена возможность применения для контроля оптических асферических поверхностей осевых схем голографирования. Показано, что они имеют ряд преимуществ по сравнению с внеосевыми.

Представлены результаты экспериментальных исследований ряда предложенных схемных решений голографического интерферометра на основе использования осевых синтезированных голограмм, обеспечивающих возможность контроля с точностью до долей длины световой волны X широкого класса асферических поверхностей. Показано, что синтезированная голограмма может выполнять функцию либо образцовой (эталонной) поверхности, либо оптического компенсатора, причем в большинстве случаев предпочтителен компенсационный вариант. При этом применение одномерных синтезированных голограмм обеспечивает контроль с интерферометрической точностью не только формы цилиндрических поверхностей, но и профиля асферических поверхностей вращения. На основе реализации результатов этих разработок осуществлен контроль ряда поверхностей второго и более высокого порядков с помощью круговых синтезированных голограмм.

Представлены результаты всесторонних исследований точностных возможностей методики тонкой настройки контрольных схем на основе использования дополнительных котировочных голограмм, изготавливаемых на общей подложке с основной голограммой, соосно с ней.

Изложен проверенный экспериментально метод коррекции дефектов оптических элементов и погрешностей юстировки измерительной схемы при контроле асферических поверхностей с помощью синтезированных голограмм-компенса-торов. Метод реализует то обстоятельство, что оптическая система "асферическая поверхность +СГОЭ" всегда эквивалентна какой-либо зеркальной поверхности второго порядка (сфере, параболоиду, эллипсоиду). Показано, что его реализация позволяет существенно повысить точность и надежность измерений.

В конце раздела рассмотрены вопросы оценки допустимых отступлений геометрии схемы контроля от принятой при расчете. На примере параболического главного зеркала телескопа БТА световым диаметром 6 метров показано, что их осуществление не представляет практических трудностей. Более того, в настоящее время имеется реальная возможность обеспечения контроля главного зеркала телескопа световым диаметром до 15 метров и относительным отверстием 1:1; при этом расчетные погрешности контрольной схемы не превысят 0,1А.

В четвертом разделе представлен комплекс прецизионных методов и средств для измерения и контроля параметров оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем на основе СГОЭ.

Показано, что СГОЭ обеспечивают уникальную возможность физического моделирования любых видов волновых аберраций оптических элементов и систем с осевой симметрией, а также технологических «осциллирующих» зональных дефектов, присущих, в частности, процессу доводочного формообразования асферических поверхностей методом зональной ретуши.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по моделированию сферических аберраций третьего и пятого порядков в отдельности и в комбинации, характерной для одиночной плосковыпуклой линзы.

В этом же разделе представлены результаты всесторонних теоретических и экспериментальных исследований голографического интерферометра радиального сдвига, обладающего повышенной виброустойчивостью. В нем СГОЭ выполняет одновременно три функции: 1) компенсатора (преобразует сферический волновой фронт в асферический); 2) светоделителя (разделяет объектную волну на две - в нулевом и первом порядке дифракции и затем совмещает обе эти волны в первом и нулевом порядке дифракции в обратной последовательности); 3) совместно с контролируемой поверхностью осуществляет «сдвиг» волновых фронтов (радиальный, боковой, продольный - в отдельности или в любых сочетаниях).

Представлены результаты исследования возможности голографического интерференционного контроля шероховатых (шлифованных) оптических поверхностей на основе выделения и использования нерассеянной составляющей светового потока, прошедшего через шероховатую поверхность или отраженного от нее.

Представлены технические решения ряда оригинальных контрольно-измерительных устройств на основе использования СГОЭ для:

- измерения радиусов кривизны вогнутых и выпуклых сферических и цилиндрических зеркал, в том числе основных пробных стекол 1-го класса;

- контроля центрировки линз;

- измерения радиусов меридионального и сагиттального сечений тороидальных поверхностей;

- поэтапного контроля с интерференционной точностью процесса сборки многокомпонентных центрированных оптических систем (объективов);

- измерения фокальных отрезков линз и объективов;

- измерения диаметра наименьшего кружка рассеяния методом ножа Фуко и методом измерительной щели.

В конце этого раздела дано описание нескольких вариантов двухлучевых лазерных интерферометров, построенных на основе плоских отражательных и пропускающих дифракционных решеток. Такие интерферометры обладают повышенной виброустойчивостью и способны надежно функционировать в цеховых условиях. Представлены результаты их экспериментального опробования.

Во всех пунктах раздела содержатся оценки точностных характеристик разработанных методик и устройств.

В заключении к диссертации сделаны общие выводы и дан список литературы.

Приложение к диссертации содержит:

1. Технические характеристики разработанных, отлаженных и внедренных в опытное производство дифракционной оптики ГИПО уникальных круговых делительных машин МДА-9, МДА-10 и МДГ. Эти машины по диапазону оптических и геометрических параметров СГОЭ, а также по производительности полностью удовлетворяют современным и перспективным потребностям отечественного оптического приборостроения.

2. Краткое техническое описание универсальной голографической установки АГ-2 с комплектом оптико-механических узлов, обеспечивающих возможность выполнения широкого круга голографических и интерферометрических экспериментов.

3. Основные технические характеристики специализированных интерферометров серии "ГИП" для контроля одиночных линз и поэтапного контроля процесса сборки фотографических объективов.

4. Сборник их трех отраслевых стандартов (ОСТ 3-4730-80-ОСТ 3-4732-80).

Заключение диссертации по теме "Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий", Лукин, Анатолий Васильевич

4.8. Выводы.

1. Предложено, реализовано и исследовано физическое моделирование аберраций одиночных оптических элементов и многокомпонентных центрированных оптических систем при помощи СГОЭ.

- на примере плосковыпуклой линзы показана высокая точность топографического воспроизведения аберраций любых порядков в отдельности и в любой комбинации и их влияние на качество оптического изображения;

- промоделированные аберрации "волнистого" вида, характерные, в частности, для финишных стадий формообразования асферических поверхностей методом зональной ретуши;

- получено хорошее соответствие между аберрациями, рассчитанными по исходным параметрам линзы измеренными в двухлучевом интерферометре с линзой и восстановленными с помощью СГОЭ - имитатора суммарной аберрации 3 и 5 порядков (N3+5 =92А);

- оценено влияние на диаметр наименьшего кружка рассеяния (НКР) различных видов аберраций. Так, сферическая аберрация только 5-го порядка (N5=8!) вызывает уширение НКР в 25 раз по сравнению с совершенным дифракционно ограниченным аналогом, а суммарное действие аберраций 3-го и 5-го порядков - в 110 раз. "Волнистая" аберрация приводит к относительно большему уширению НКР, чем соответствующая по величине сферическая аберрация.

2. Предложен и всесторонне исследован метод получения интерферограммы радиального сдвига с использованием круговых синтезированных голограмм. Проведено теоретическое рассмотрение особенностей формирования картины интерференции радиального сдвига. При этом:

- получены аналитические выражения, описывающие распределение интенсивности в картине интерференции радиального сдвига, а также величины абсолютного и относительного радиального сдвига с учетом заданного уравнения асферической поверхности и выбранной геометрии контрольной схемы;

- показано, что для случая бинарного СГОЭ полезно используемая доля светового потока от точечного источника может достичь (в пределе) 13,6 %;

- проведено экспериментальное исследование особенностей предложенного интерферометра радиального сдвига и получено хорошее соответствие между расчетными и экспериментальными данными для различных вариантов настройки интерферометра для тестируемых сферических и асферических поверхностей;

- показано, что новая разновидность голографического интерферометра - интерферометр радиального сдвига на основе СГОЭ - в силу своей низкой чувствительности к внешним воздействиям перспективен как бесконтактное контрольное устройство для оптических цехов.

3. Исследована возможность контроля шлифованных оптических поверхностей на основе использования нерассеянной составляющей лазерного излучения прошедшего через шероховатую поверхность или отраженную от нее.

- показано, что нерассеянная составляющая содержит информацию о форме огибающей шлифованной оптической поверхности;

- экспериментально исследована зависимость интенсивности нерассеянной составляющей для ряда стеклянных образцов с различной степенью шероховатости в отраженном и проходящем свете. Показано, что и в отраженном и проходящем свете интенсивность нерассеянной составляющей хорошо описывается экспоненциальной функцией от квадрата усредненной оптической разности хода, определяемой глубиной микрорельефа шлифованной поверхности и углом падения;

- разработан и экспериментально исследован с положительными результатами голографический метод контроля шлифованных оптических поверхностей по полированному образцу; показано, что применение синтезированных круговых и линейных СГОЭ способно обеспечить контроль без использования полированных образцов.

4. Предложен и исследован ряд оригинальных методов и устройств с использованием СГОЭ для контроля параметров оптических элементов, в том числе:

- метод и устройство для контроля центрировки линз, обеспечивающие наблюдение "биения" одновременно двух бликов (от передней и задней поверхностей тестируемой линзы);

- метод измерения радиусов кривизны вогнутых и выпуклых сферических и цилиндрических поверхностей, в том числе аттестацию радиусов основных сферических пробных стекол 1-го класса.

- метод одновременного измерения радиусов меридиального и сагиттального сечений торических поверхностей с помощью пропускающего СГОЭ в нулевом и первом порядках дифракции.

5. Рассмотрена и исследована возможность контроля параметров многокомпонентных центрированных оптических систем в частности:

- показана возможность поэтапного контроля процесса сборки объектива при помощи комплекта голограммных компенсаторов, синтезированных для 2-х, 3-х,1 компонентов;

- предложена и реализована методика измерения фокальных (рабочих) отрезков объективов на основе использования СГОЭ в качестве образцового оптического элемента, обеспечивающего точность измерения до 0,05%.

- разработан и внедрен метод измерения диаметр наименьшего кружка рассеяния;

6. Предложены и экспериментально исследованы три варианта двухлучевого лазерного интерферометра с повышенной виброустойчивостью для широкой области спектра на основе плоских отражательных и пропускающих дифракци

233 онных решеток, а именно:

- интерферометр на основе 4-х пропускающих решеток;

- интерферометр на основе 2-х отражательных решеток;

- интерферометр на основе отражательной и пропускающей решеток с узким опорным пучком.

7. Предложен универсальный метод контроля выпуклых и вогнутых оптических (в том числе и асферических) поверхностей на основе использования пропускающего СГОЭ в качестве пробного стекла.

8. Предложенные технические решения защищены четырьмя авторскими свидетельствами и двумя патентами РФ.

234

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главный итог исследований и разработок, включенных в настоящую диссертацию, заключается в осуществлении автором основной цели работы -создании комплекса прецизионных топографических методов и средств контроля параметров оптических элементов и многокомпонентных центрированных систем.

Достижение этой цели стало возможным благодаря созданным автором научным основам синтеза осевых голограмм и построению на этой основе методов, средств и технологических процессов расчета, изготовления, тиражирования и аттестации круговых и линейных синтезированных голограммных оптических элементов (СГОЭ).

Решенные проблемы:

- создание высокоэффективных СГОЭ как новой элементной базы для построения центрированных оптических систем различного назначения;

- кардинальное решение проблемы интерферометрического контроля асферических оптических поверхностей;

- разработка прецизионных бесконтактных устройств для технологического и аттестационного контроля параметров оптических элементов и многокомпонентных центрированных оптических систем;

- разработка новых, не имеющих классических аналогов, оптических устройств, реализующих фокусирующие, корригирующие, светоделительные и дисперсионные свойства СГОЭ в отдельности и в различных комбинациях.

Ниже приводятся основные результаты этой работы.

1. Выполнен анализ известных методов синтеза внеосевых голограмм -цифровых аналогов физических фраунгоферовских голограмм: методы Ломана, Ли и др. В их основу положен расчет распределения комплексной амплитуды светового поля в плоскости голограммы, в так называемых "ячейках разрешения" и отображение этих данных в большом формате с помощью графопостроителей с последующим фотографическим уменьшением. Показано, что из-за недостаточной точности и ограниченности диапазона пространственных частот эти методы непригодны для целей синтеза голограммных оптических элементов.

Сделан вывод о необходимости поиска принципиально новых подходов и путей решения проблемы получения СГОЭ, способных формировать волновые поверхности заданной формы с точностью до сотых долей длины световой волны Я при отступлении от гауссовой опорной сферы в десятки миллиметров (десятки тысяч X).

2. Показано, что реализация принципов осевой голографии является новым эффективным путем решения этой проблемы. Разработаны теоретические основы синтеза осевых голограмм посредством ступенчатой (бинарной) аппроксимации интерференционных полей, образуемых в результате суперпозиции заданных аналитически виртуальных объектных и опорных волновых фронтов с осевой симметрией:

- на основе представления о "дифрагированном" луче в скалярном приближении разработаны алгоритмы и получены уравнения для вычисления координат интерференционных колец (полос) осевых голограмм, получены формулы, позволяющие оценить их дифракционную эффективность и отношение сигнал/шум;

- на этой основе разработан пакет прикладных программ для расчета на ЭВМ микроструктуры осевых СГОЭ.

3. Разработан оригинальный технологический процесс получения СГОЭ, основанный на отображении рассчитанной на ЭВМ микроструктуры ступенчатой голограммы непосредственно (без необходимости изменения масштаба) с помощью специального алмазного резца в тонком металлическом слое, нанесенном на подложку высокого оптического качества:

- разработан автоматизированный комплекс аппаратуры для изготовления круговых и линейных синтезированных голограмм световым диаметром до 250 мм и пространственной частотой до 1500 мм Такие голограммы обеспечивают возможность формирования волновых поверхностей с асферичностью до нескольких десятков миллиметров при отклонении от заданной формы не более десятых долей длины световой волны X. Это позволяет, например, изготовить оптический компенсатор для контроля с интерферометрической точностью вогнутого параболического зеркала (главного зеркала телескопа) диаметром до 20 метров при относительном отверстии 1:2;

- разработаны методы тиражирования СГОЭ путем высокоточного копирования голографического микрорельефа в тонких слоях малоусадочных полимеризующихся полиэфирных и эпоксидных смол холодного отверждения;

- предложен и экспериментально проверен ряд методов контроля синтезированных голограмм. Доказано, что с их помощью возможно выявить погрешности синтеза и копирования, соответствующие отклонению формируемых волновых поверхностей от расчетной формы до сотых долей X.

4. Теоретически и экспериментально обоснована возможность практической реализации принципов осевой голографической интерферометрии для решения актуальных контрольно-измерительных задач оптической технологии. При этом:

- предложен, всесторонне проанализирован и экспериментально исследован ряд схемных решений осевого голографического интерферометра;

- создана универсальная установка для реализации различных схемных решений голографического интерферометра;

- показана возможность использования в интерферометре физической голограммы, полученной по образцовому оптическому элементу; предложена и опробована осевая схема двухдлинноволнового голографического интерферометра.

5. Предложен, экспериментально исследован и защищен несколькими авторскими свидетельствами и патентами комплекс голографических методов и средств контроля оптических элементов с асферическими поверхностями и многокомпонентных оптических систем на основе использования осевых СГОЭ:

- показано, что при контроле асферических поверхностей СГОЭ может выполнять в интерферометре функцию либо образцового оптического элемента, либо оптического компенсатора, причем наибольшей универсальностью обладает компенсационный вариант; разработан и экспериментально опробован оригинальный метод интерферометрического контроля формы цилиндрических поверхностей и профиля асферических поверхностей вращения с помощью цилиндрических осевых СГОЭ;

- предложен и экспериментально опробован метод контроля оптических поверхностей с использованием высших порядков дифракции осевых СГОЭ;

- разработан метод оценки погрешностей контроля, обусловленных отклонением параметров схемы интерферометра от их значений, принятых при расчете голограммы;

- предложен и проверен экспериментально голографический метод коррекции влияния дефектов формирующей оптики интерферометра с СГОЭ и погрешностей его юстировки. Показано, что его реализация позволяет существенно повысить точность и надежность измерений;

- предложен и исследован метод получения интерферограмм сдвига, основанный на использовании осевых СГОЭ, выполняющих в интерферометре одновременно три функции: светоделителя, оптического компенсатора и плоского зеркала. Показано, что новая разновидность голографического интерферометра - интерферометр радиального сдвига, основанный на использовании осевых СГОЭ, является эффективным средством контроля асферических поверхностей в цеховых условиях в силу его чрезвычайно высокой виброустойчивости и светосилы;

- предложен и исследован метод контроля крупногабаритных выпуклых асферических поверхностей на основе использования СГОЭ и обращения волнового фронта. Экспериментально показано, что при этом дефекты формирующей оптики практически не влияют на точность контроля. - предложен универсальный метод контроля выпуклых и вогнутых оптических (в том числе и асферических) поверхностей на основе использования пропускающего СГОЭ в качестве пробного стекла.

- в течение ряда лет в ГИПО выполнен технологический и аттестационный контроль большого количества асферических поверхностей второго и высших порядков, изготовленных из различных материалов (оптическое стекло, кварц, керамика, ситалл, германий, кремний и др.) с помощью осевых СГОЭ в проходящем и отраженном свете.

6. На основе СГОЭ разработан и изготовлен ряд оригинальных контрольно-измерительных приборов и устройств: асферометры типа АГ-2, голографические интерферометры серии ГИП, устройство для контроля центрировки линз, стенд для контроля радиусов сферических и цилиндрических пробных стекол и др.

Все эти устройства в течение многих лет используются в опытном производстве Государственного института прикладной оптики (г. Казань); некоторые из них в 70-80гг. были внедрены на ряде предприятий отрасли: ПО КОМЗ (г. Казань), ГОИ им. С.И. Вавилова, ЛОМО (г. С.-Петербург), ПО "Завод Арсенал" (г. Киев), ПО "Новосибирский приборостроительный завод" (г. Новосибирск), БелОМО (г. Минск) и др.

7. В рамках данной диссертации под руководством автора разработан и внедрен с 01.01.1981 года сборник отраслевых стандартов "Детали оптические с асферическими поверхностями. Метод контроля с пользованием синтезированых голограмм" (ОСТ-4730-80-ОСТ-4732-80, [144]) .

Кроме того, автор с сотрудниками (Ларионов Н.П., Маврин C.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A.) в 1979-1980 гг. приняли также деятельное участие в разработке двух государственных стандартов [179,180].

Считаю своим приятным долгом выразить благодарность всему относительно немногочисленному, но профессионально, высокоэффективно и в доброжелательной атмосфере на протяжении многих лет обеспечивающему разработку и внедрение голографических контрольно-измерительных методов и средств в опытное производство ГИПО и на ряде предприятий отрасли коллективу моих коллег и сотрудников:

Агачеву А.Р., Городецкому A.A., Знаменскому М.Ю., Ларионову Н.П.,

Протасевичу Д.В.|, Нюшкину A.A., Лисовой Е.Г., Куксу В.Г., Кулыгиной

H.A., Маврину С.В., [Мустафину К.С.|, Мироновой Т.А., Рафикову P.A.,

Скочилову А.Ф., Хузину Ф.Г., Циглеру Ю.Н, , Чернышеву В.М., Чугунову Ю.П.

Выражаю глубокую признательность бывшему директору ГИПО С.О.Мирумянцу (ныне ученому секретарю, доктору ф.-м. н., профессору), который в свое время одним из первых оценил перспективность оптической голографии и с самого начала активно способствовал становлению в ГИПО

Вл^ ^А иоппрпттритт VЧ^/Х ^ ИША^аВ^Л^АШП,

Выражаю искреннюю признательность генеральному директору ФНПЦ ГИПО, доктору ф.-м. н., академику РАИН Иванову В.П. за глубокое понимание актуальности и перспективности развития основных направлений голограммной и асферической оптики как важнейших и уникальных источников расширения элементной базы современного оптико-электронного приборостроения, и в частности, тепловизионной аппаратуры новых поколений, разрабатываемой в ФНПЦ ГИПО под его непосредственным руководством.

Выражаю глубокую признательность докторам ф.-м.н. профессорам Штыркову Е.И. и Филлипову В.Л. за полезные советы и пожелания, которые я постарался учесть в данной работе.

Благодарю Бородулину Е.В., Мельникова А.Н., Вотякову О.Н., Зингееву Л.В., Чугунову Е.В. за помощь в оформлении диссертации.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Лукин, Анатолий Васильевич, 2002 год

1. Cabor D. New Microscopic Principle. - Nature (London), 1948, N161, p.777-781.Microscopic by Reconstructed Wave-Fronts.- "Proc. Roy. Soc." (London), 1949, N197, p.454-466 (русский перевод статей в 4.)

2. Денисюк Ю.Н. Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения. ДАН СССР, 1962, т. 144, с. 1275-1278; Оптика и спектроскопия, 1968, т. 15, с.522-526; Оптика и спектроскопия, 1965, т. 18, с.152-155

3. Leith E.N., Upatnieks J. New Techniques in Wavefront reconstruction.-J. Opt. Soc. Am., 1961, v.51, p.1469-1473

4. Строук Дж. Введение в когерентную оптику и голографию. М., "Мир", 1967, с. 347-355

5. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М., Наука, 1970. - с.856-859

6. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М., "Мир", 1973, с.175-189

7. Вьено Ж.-Ш., Смигильский П., Руайе А. Оптическая голография. Развитие и применение. М., "Мир", 1973, с. 214-229

8. Применение голографии (Под ред. Дж. Гудмена). М., "Мир", 1973, с.147-153

9. Островский Ю.И., Голография и ее применение. Л., "Наука", 1973, с. 180211

10. Оптическая голография (Под редакцией Г. Колфилда). М., "Мир", 1982, с.736-741

11. Герке P.P., Корешев С.Н., Семенов Г.Б., Смирнов В.В. Голограммная оптика в ГОИ им. С.И. Вавилова. Оптический журнал, 1994, №1, с.26-38

12. Сборник "Голография и ее применение в оптике" (материалы семинара). -г.Ленинград, ЛДНТП, 1970, с. 255-260

13. Сборник "Дифракционная оптика. Новые разработки в технологии и применение" (материалы семинара г. Казань). М., НТЦ "Информтехника", 1991, с. 124-126

14. Сборник "Средства контроля оптических деталей и узлов" (материалы семинара) г. Москва, ЦНИИ Информации, 1980, с. 184-188

15. Лукин A.B. Исследование свойств голограмм как оптических элементов и возможностей их применения для контроля качества поверхностей сложной формы. Автореферат диссертации на соискание уч. степ. канд. физ,-мат.наук (01.04.05) ГОИ им. С.И.Вавилова, 1975.

16. Русинов М.М. Несферические поверхности в оптике. М., "Недра", 1973, с.185-196

17. Куликовская Н.И., Королева A.B., Валяева И.Л. Применение асферических поверхностей в оптических приборах. ОМП, 1971, №7, с. 57-64.

18. Волосов Д.С. Фотографическая оптика. -М., "Искусство", 1971, с. 671-677

19. Афанасьев В.А. Оптические измерения. М., "Недра", 1968, с. 263-278

20. Формообразование оптических поверхностей (Под редакцией К.Г. Кумани-на). М., "Оборонгаз", 1962, с.357-381

21. Кривовяз Л.М., Пуряев, Д.Г., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. -М., "Машиностроение", 1974, с. 334-361

22. Духопел И.И., Федина Л.Г. Интерференционные методы и приборы для контроля правильности формы сферических поверхностей. ОМП, 1973, №8, с.50-55

23. Чунин Б.А., Назаров В.Я., Качкин С.С. О контроле асферических поверхностей с малыми отступлениями от сферы. ОМП, 1963, №12 с.6-9

24. Offner A. A Null Corrector for Paraboloidal Mirrors. Appl. Opt., 1963, v.2, p.153-159

25. Пуряев Д.Т. Методы контроля оптических асферических поверхностей. М., "Машиностроение", 1976, с.262-279

26. Линник В.П. Труды ГОИ. 1931, т. 7, вып. 67, с. 15-22

27. Максутов Д.Д. Изготовление и исследование астрономической оптики. М., "Гостех", 1948, с.178-195

28. Уханов М.А. Применение линзового компенсатора для исследования параболических зеркал Манжена. ОМП, 1961, №5, с.27-29

29. Мустафин К.С., Селезнев В.А., Штырков Е.И. Применение голографии для исследования температурного поля пламени. Опт. и спектр., 1967, т. 22, с.14-1631 .Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем. Л., "Машиностроение", 1969, с.670-683

30. Буйнов Г.Н., Ларионов Н.П., Лукин А.В., Мустафин К.С., Рафиков Р.А. Го-лографический интерференционный контроль асферических поверхностей, -ОМП, 1971, №4, с.6-11

31. Лукин А.В. Синтезированные голограммы и их применение в оптическом приборостроении //Межвузовский сборник "Оптическая запись и обработка информации". Куйбышев, КуАИ, 1986, с.5-16

32. Lohmann A.W., Paris D.P. Binary Fraunhofer holograms generated by computer. Appl. Opt., 1967, v.6, No.10, p.l739-1748

33. MacGovern A.J., Wyant J.C. Computer-generated holograms for testing optical elements. Appl. Opt., 1971, v.10, No.3, p.619-624

34. Brown B. R., Lohmann A. W. Computer-generated binary holograms. IBM J. Res. Dev., 1969, v.3, p.160-168

35. Lee W.-H. Sampled Fourier-transform hologram generated by computer. Appl. Opt, 1970, v.9, No.3, p.639-643

36. Хуанг Т. Цифровая голография. В кн.: Применение голографии (Под ред. Дж. Гудмена). - М., "Мир", 1973, с.65-78

37. Bryngdahl О., Lee W.H. Laser beam seanning using computer generated holograms. - Appl. Opt, 1976, N15, N1, p.183-194

38. Wyant J.C., Bennett V.P. Using computer generated holograms to tests aspheric wavefronts. Appl. Opt., 1972, v. 11, No. 12, p.2833-2839

39. Birch K.G., Frances J., Green J. Phys. D.: The application of computer-generated holograms to testing optical elements.- Appl. Phys., v.5, 1972, p.1982-1988

40. Грейсух Г.И., Степанов С.А. Аберрационный анализ оптических систем, включающих дифракционные элементы. Опт. и спектр., 1983, т. 54, в.1, с.164-166.

41. Lesern L.B., Hirsch P. М., Jordan J.A., Jr. The Kinoform: a new waverfront reconstruction device. IBM J. Res. Develop., 1969, v. 13, No.3, p. 150-154.

42. Ган M.A. Моделирование на ЭВМ процесса топографической коррекции аберраций оптических систем. Оптика и спектроскопия, 1976, т. 41, в.4, с.652-689

43. Ярославский Л.П., Мерзляков Н.С. Методы цифровой голографии. М., "Наука", 1977, с.192-211

44. Lee W.- Н. Binary computer-generated holograms. Appl. Opt,. 1979, v.18, No.21, p.3661-3669

45. Сисакян И.Н., Сойфер В.А. Тонкая оптика, синтезируемая на ЭВМ. В кн.: Физические основы и прикладные вопросы голографии. - Л., ЛФТИ АН СССР, 1984, с.142-164

46. Локшин В.И. В кн.: Голография и ее использование в оптике, ч.1,- Л., 1970, с. 55-93

47. Hatley М.С., Stevens R. F., Wilson S.J. The manufacturing of biased zone plates using a Fabry-Petot interferometer.-J. Mod. Opt., 1988, v.35, No.2, p.265-270

48. Буйнов Г.Н., Лукин A.B., Мустафин К.С., Мирумянц С.О. Голографический способ контроля оптических поверхностей. Авт. свид. 277269, бюлл. изобр., 1970, № 24.(приоритет от 19.03 1969 г.)

49. Ichioka Y., Lohmann A. W. Interferometric testing of large optical components with circular computer holograms. Appl. Opt., 1972, v.l 1, No. 11, p.2597-2602.

50. Schwider J., Burroy R. Testing of aspherics by means of rotational-symmetric holograms. Optica Appl., 1976, v.6, No. 1, p.83-88

51. L. d'Auria, J.P. Huignard, A.M. Roy, E. Apitz, Photolithographic fabrication of thin film lenses. Optics Communications, 1972, v.5, No.4, p.232-235

52. Вуд P. Физическая оптика. M., Гл. ред. общетехн. литературы, 1936, с. 895911

53. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А., Пальчикова И.Г., Полещук А.Г., Седухин А.Г., Чурин Е.Г., Юрлов Ю.И. Киноформные оптические элементы: методы расчета, технология изготовления, практическое применение. Автометрия, 1985, №1 с.4-25

54. Слюсарев Г.Г. Оптические системы с фазовыми слоями. ДАН СССР, 1957, т. 113, №4, с.780-783

55. J. Dyson. Curcular and spiral diffraction gratings. Proc. Roy. Soc. (London), A248, 1958, p. 93-106

56. Тудоровский А.И. Объектив с фазовой пластинкой. Оптика и спектроскопия, 1959, т.6, вып. 2, 198-210

57. Miyamoto Kenzo. The Phase Fresnel Lens. JOSA, 1961, v.51, No.l, p.17-24

58. Райский С. М. Зонные пластинки Френеля. Усп. Физ. Наук, 1954, т. 17, в.4, с.25-33

59. Дмитриев A.JI. Разрешающая способность синусоидальной зонной пластинки Френеля. Оптика и спектроскопия, 1973, т. 34, №5, с. 982-986

60. Физическая оптика. Терминология, вып. 79. М, "Наука", 1970, с.365-366

61. Друде П. Оптика. М, "ОНТИ", 1935, с.469-480

62. Дитчберн Р. Физическая оптика. М, "Наука", 1965, с. 532-561

63. Папулис А. Теория систем и преобразований в оптике. М, "Мир", 1971, с.495-511

64. Штырков Е.И, Самарцев В.В. Отображающие свойства динамических эхо-голограмм в резонансных средах. Опт. и спектр, 1976, т.40, в.2, с.392-393

65. Харкевич A.A. Спектры и анализ. М, физ.-мат. литература, "Наука", 1962, с. 236-257

66. Серебренников М.Г. Гармонический анализ. ГТТИ, 1948, с.321-358

67. Ларионов Н.П, Лукин A.B., Мустафин К.С. Авт. свид. №371857. Искусственная голограмма оптической поверхности. - Бюлл. Изобр, 1978, №7 (приоритет от 05.11.70г.)

68. Ларионов Н.П, Лукин A.B., Мустафин К.С. Авт. свид. №349049. Устройство для контроля оптических поверхностей сложной формы, - Бюлл. изобр, 1972 г, № 25 (приоритет от 04.08.70 г.).

69. Васильев Л.Н. Теневые методы. М, "Наука", 1968, с.89-154

70. Карлин О.Г, Лукин A.B., Мустафин К.С, Рафиков P.A. A.c. 413374. Голо-графический способ контроля оптических поверхностей. Бюлл. изобр, 1972, №7, (приоритет от 29.05.1972г.).

71. Буйнов Г.Н, Лукин A.B., Мустафин К.С. Об использовании высших порядков дифракции в голограммах, применяемых в качестве оптических элементов. Оптика и спектроскопия, т. 37, в. 1974, с. 175-179

72. Бердинский А.А., Гайнутдинов Л.Р., Лукин А.В., Мустафин К.С., Рафиков Р.А., Стрельников Ю.П. Патент 1141373. Способ изготовления рельефных голограмм со ступенчатым профилем полос. Бюлл. Изобр, №1985, №7.

73. Dammann H. Spectral characterictic of stepped-phase gratings. Optik, 1979, v.58, No.5, p. 409-417

74. Первеев А.Ф. Ионная обработка оптических материалов и покрытий. Труды ГОИ, т.52, в. 186,1983, с. 58-74

75. Физические величины. Справочник (Под ред. И.С. Григорьева). М., «Энер-гоатомиздат», 1991, с. 1932-1976

76. Лукин А.В., Мустафин К.С., Рафиков Р.А. Патент РФ №1271240 «Голо-граммный оптический элемент» от 04.02.85 г. (приоритет от 04.02.85г.)

77. Caulfield H.J., Hirschfeld T. Propagation of ultrashort puises through lenses. -Appl. Opt., 1977, v.16, No. 5, p. 1161-1183

78. Hutley M. C. Diffraction Gratings. Academic Press, 1988, p.254-268

79. Буйнов Г.Н., Лукин A.B., Мустафин К.С. Функция рассеяния и качество изображения в голографии. Оптика и спектроскопия, т.28, в.4, с.762-765

80. Буйнов Г.Н., Лукин А.В., Мустафин К.С. Влияние пространственной когерентности на характеристики голограмм. Оптика и спектроскопия, т.28, в.5,1970, с.1018-1021

81. Буйнов Г.И., Лукин А.В., Мустафин К.С., Авт. свид. 289329. Способ определения функции рассеяния оптических систем. Бюлл. изобр., 1971, №1.

82. Буйнов Г.Н., Лукин А.В., Мустафин К.С., Простой метод измерения функции рассеяния оптической системы. Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии, 1971, т.16, в.1, с. 46-48

83. Golini D. Improved technologies make the manufacture of aspherical optics practical. OE magazine, August 2001, p.20-21

84. Полищук А.Г. Изготовление рельефно-фазовых структур с непрерывным и многоуровневым профилем для дифракционной оптики. Автометрия, 1992, №1, с. 66-78

85. Коронкевич В.П., Пальчикова И.Г. Современные зонные пластинки. Автометрия, 1992, №1, с. 85-99

86. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А, Искоков И.А., Малышев А.И., Попков В.А., Юрлов Ю.И. Бифокальная дифракционно-рефракционная интракулярная линза. Автометрия, 1997, №6, с. 26-41

87. Полищук А.Г. Коронкевич В.П., Корольков ВП., Харисов A.A., Черкашин В.В. Синтез дифракционных оптических элементов в полярной системе координат: погрешности изготовления и их измерение- Автометрия, 1997, №6, с. 42-56

88. Лукин A.B., Мустафин К.С. Топографические методы контроля асферических поверхностей (обзор). ОМП, 1979, № 4, с.53-59

89. Карлин О.Г., Куке В.Г., Липовецкий Л.Е., Лукин A.B., Мустафин К.С., Ха-биров А.З., Хуснутдинов А.Г. "Изготовление и контроль асферической оптики. М.: ЦНИИ информации, 1980, с.272-276

90. Коронкевич В.П., Ленкова Г.А., Михальцова И.А. Киноформные линзы, оптический метод получения фотошаблона. Автометрия, 1977, № 5, с.71-79

91. Аверьянова Г.И., Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Контроль больших асферических поверхностей с помощью круговых искусственных голограмм. ОМП, 1975, №6, с. 60-63

92. Гнутова Г.К., Ларионов Н.П., Лукин A.B., Меламед М.М. Скворцов С.С. Авт. свид. 763070, Делительная машина. Бюлл. изобр., 1980, №34 (с приоритетом от 06.04.1976 г.)

93. Городецкий A.A., Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Голограммное устройство для контроля центрировки линз. ОМП, 1987, № 8, с. 37-39

94. Лукин A.B., Мельников А.Н., Делительная машина для изготовления периодических штриховых структур, преимущественно дифракционных решеток (варианты),- патент РФ № 2130374 от 26.05.1998 г. бюлл. изобр. №14,1999

95. Tebo A. The Hubble: Computer algorithms sharpen its data; Costar will restore its optics. OE Reports, N 115, July, 1993, p.l 137-1142

96. Лукин A.B., Балясников Н.М., Алмазный резец, патент РФ № 2168396 от 09.08.1999г. бюлл. изобр.№16, 2001

97. Федотов Л.Я. Фотолиграфия и оптика. М. "Сов. Радио", 1974, с.323-344

98. ЮЗ.Химия. Большой энциклопедический словарь. М., "Большая Российскаяэнциклопедия", 2000

99. Фролова Н.П. Дифракционная оптика (обзор.) ОМП, 1988, №9, с. 49-56

100. Ю5.Спектор Б.И. Об одном методе синтеза фазовой структуры киноформов. -Автометрия, 1985, №6, с.43-48

101. Юб.Пальчикова И.Г., Рябчун А.Г. О влиянии погрешностей изготовления киноформов на функцию зрачка. Автометрия, 1985, №6, с. 38-42

102. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Рафиков P.A. Контроль точности синтезированных голограмм, ОМП, 1976, №7, с. 68-70108.3ахарьевский А.Н. Интерферометры. М., "Машиностроение", 1952, с.293-317

103. Ю9.Коломийцов Ю.В. Интерферометры Л., "Машиностроение", 1976, с.296-308

104. Оптический производственный контроль (Под ред. Д. Малакары; пер. с англ. Е.В. Мазуровой; под ред. А.Н. Соснова). М., "Машиностроение", 1985, с.400-441

105. Ш.Григорьев В.О., Ларионов Н.П., Лукин A.B., Рафиков P.A. A.C. 1670387, Способ контроля точности изготовления круговых структур. Бюлл. изобр., 1991, №30. (с приоритетом 05.09.1989 г.)

106. Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Контроль профиля асферических поверхностей с помощью одномерных искусственных голограмм. ОМП, 1973, №6, с. 67-70

107. ПЗ.Бейнарович Л.Н., Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С. Получение высококачественных копий голограмм. Оптика и спектроскопия, 1971, т.ЗО, том 2, с.39-47

108. Бейнарович JI.H, Ларионов Н.П, Лукин А.В, Мустафин К.С. Способ получения копий голограмм. Авт. свидет. 335760, бюлл. изобр, 1972, №13

109. Справочник технолога оптика (Под ред. С.М. Кузнецова). - Л, 1983, с.353-360

110. Оптические постоянные природных и технических сред. (Под ред. В.М. Золотарева). -Л, «Химия», 1984, с. 139-154

111. П.Вячеславов П.М, Волянюк Г.А. Электролитическое формование. Л, "Машиностроение", 1979, с. 189-197

112. Чунин Б.А, Назарова В .Я, Качкин С.С. О контроле асферических поверхностей с малыми отступлениями от сферы. ОМП, 1963, №12, с.6-9119.3аказнов Н.П, Горелик В.В. Изготовление асферической оптики. М, "Машиностроение", 1978, с.276-289

113. Русинов М.М. Несферические поверхности в оптике. М, «Недра», 1973, с.488-491

114. Ларионов Н.П, Лукин А.В, Рафиков Р.А. Голографический контроль асферических поверхностей. ОМП, 1979, № 4, с.44-46

115. N.P. Larionov, A.V. Lukin, S.V. Mavrin, K.S. Mystafin, A.A. Nushkin, R.A. Ra-ficov. Holographic control of optical elements and systems using axial computergenerated holograms". SPIE Proc, 1993, v.2108, p.490-494

116. A.V. Lukin, D.V. Protasevich, M. Yu. Znamenskii. Computer-generated hologram optical elements with high spatial frequency. SPIE Proc, 1997, v.3317, p.185-190

117. Pastor J. Hologram interferometry and Optical Technology. Appl. Opt, 1969, v.8, N3, p.525-531

118. Snow K, Vanderwarker R. Appl. Opt, 1970, v.9, p.822-827

119. Archbold E, Burch J. M, Ennos A. E, The application of holography to the comparison of cylinder bores. J. Scient. Instrum, 1967, v.44, N573, p.489-494

120. Духопел И.И., Симоненко Т.В., Метод непосредственного контроля прямолинейности образующей цилиндрических поверхностей. ОМП, 1973, №7, с. 3-6

121. Духопел И.И., Симоненко Т.В., Контроль плоскостей методом топографической интерферометрии. ОМП, 1971, №8, с. 44-48

122. Hildebrand В. Р., Haines К. A. Multiple-Wavelength and Multiple-Source Holography Applied to Contour Generation. JOSA, 1967, v.57, N 2 p.155-162

123. Wyant J. C., Testing Aspherics Using Two-Wavelength Holography. Appl. Opt., 1971, v.lO, N9, p.2113-2118

124. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С. Искусственная голограмма как оптический компенсатор. Оптика и спектроскопия, 1972, т.32, в.2, с.396-399

125. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С. Искусственная голограмма оптической поверхности. Авт. свид. №371857, бюлл. изобр., 1978 г., № 7 (приоритет от 05.11.70 г.)

126. Гербрандт В.В., Жолудев A.A., Лукин A.B. Электронная приставка к неравноплечему лазерному интерферометру. Оптический журнал, 1993, №9, с.39-40

127. Лукин A.B., Мустафин К.С, Рафиков P.A. Устройство для контроля качества оптических поверхностей сложной формы. Авт. свид. №.413373, бюлл. изобр., 1974, №4 (приоритет от 29.05.1972 г.)

128. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С, Рафиков P.A. Способ настройки устройства для контроля качества оптических поверхностей. Патент РФ № 729437, бюлл. изобр., 1980, №15 (приоритет от 21.03.1977г.)

129. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Рафиков P.A. Контроль асферических поверхностей при помощи осевых синтезированных голограмм. ОМП., 1980, №11, с. 40-44

130. Kock W.E., Rosen L., Rendeiro J. Holograms and zone plates. Proc. IEEE, 1966, v.54,p,1599

131. Формообразование оптических поверхностей (Под ред. К.Г. Кумашина). -М., «Оборонгиз», 1962, с.185-214

132. Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Контроль проверки профиля асферических поверхностей с помощью одномерных искусственных голограмм. ОМП, 1973, № 6, с.67-70

133. Грамматин А.П., Файзиев A.C. Интерферометрический контроль вогнутых асферических поверхностей. Оптический журнал, 2001, т.68, №8, с.17-20

134. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С, Садыкова А.И. Проблемы голографии. М., 1973, в. 1, с. 76-79

135. Карлин О.Г., Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Голографический способ контроля оптических поверхностей. Авт. свидет. №413374, бюлл, изобр. №7, 1978 (приоритет от 29.05.1972 г.)

136. Буйнов Г.Н., Лукин A.B., Мустафин К.С. Об использовании высших порядков дифракции голограмм, применяемых в качестве оптических элементов. Опт. и спектр., 1974, т.37, с.175-179

137. Сборник ОСТ: «Детали оптические с асферическими поверхностями. Метод контроля с помощью синтезированных голограмм». (ОСТ 3-4730-80 ОСТ 3-4732-80)

138. Бывальцев А.И., Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С, Рафиков P.A. Способ контроля качества оптических поверхностей. Авт. свид. №425043, бюлл. изобр., 1974, №15 (приоритет от 29.05.1972 г.)

139. Upatnieks J., Vander Lugt A., Leith E.N. Correction of Lens Aberrations by Means of Holograms. Appl. Opt., 1966, v.5, № 5, p.589-593

140. Денисюк Ю.Н., Соскин С.И. Голографическая коррекция деформационных аберраций главного зеркала телескопа. Опт. и спектр., 1971, т.31, с.992-999

141. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Рафиков P.A. Материалы семинара «Оптическая голография». Л., 1972, с.73-81

142. Иоаннисиани Б.К. Разработка телескопа с зеркалом диаметром 6 метров. -ОМП, 1970, № 4, с.37-48

143. Аверьянова Г.И., Ларионов Н.П., Лукин А.В., Мустафин К.С., Рафиков Р.А. Контроль больших асферических поверхностей с помощью круговых искусственных голограмм. ОМП, 1975, №6, с.60-63

144. Ибрагимов Р.А., Ларионов Н.П., Лукин А.В., Мустафин К.С. Интерферометр для контроля формы оптических поверхностей. Авт. свид. № 996857, бюлл. изобр. № 6, 1983 (приоритет от 14.10.1982)

145. Ларионов Н.П., Лукин А.В., Рафиков Р.А. Имитатор главного зеркала телескопа на основе синтезированной голограммы. ОМП, 1980, № 1, с.39-41

146. Ларионов Н.П., Лукин А.В., Рафиков Р.А. Моделирование аберраций оптических систем с помощью синтезированных голограмм. ОМП, 1980, №9, с.16-17

147. Buchroeder R.A., Hooker R.B. Aberration generator. Appl. Opt., 1975, v. 14, No. 10, p.2476-2479

148. Jchioka Y., Kubota T. Diffraction patterns of square apertures aberrated with holographic third-order coma. Optics Communications., 1974, v. 10, No.3, p.250-252

149. Bryngdahl O. Computer-generated holograms as generalized optical components. Opt. Eng., 1975, v.14, p. 426

150. Комиссарук В.А. Об интерферограмме сдвига в случае волнового фронта, обладающего симметрией вращения. ОМП, 1969, № 7, с.8-10

151. Забелин А.А. Авт. свид. № 202550, бюлл. изобр. 1967, № 19

152. Hariharan P., Sen D. Interferometric measurements of the aberrations of microscope objectives. Optica Acta, 1962, v.9, p. 159-166

153. Brown G.M., Grant R.M., Stroke G.W. Theory of holographic interferometry. J. Acoustical Soc. Am., 1969, v. 45, p.l 166

154. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Интерферометр радиального сдвига. Авт. свид. № 534644, бюлл. изобр. 1976, № 41 (приоритет от 10.08.1973)

155. Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Получение интерферограмм радиального сдвига. Опт. и спектр., 1975, т.38, в.2, с.31-35

156. Haines К.A., Hildebrand В.P. Surfase-Deformation Measurement Using the Wavefront Reconstruction Technique. Appl. Opt., 1966, v.5, № 4, p.595-602

157. Александров Е.Б., Бонч-Бруевич A.M. Исследование поверхностных деформаций тел с помощью голограммной техники. ЖТФ, 1967, т.37, в. 2, с.360-373

158. Дрейден В.Г., Островский Ю.И., Сухоруких B.C. Пространственная фильтрация интерферирующих волн. Опт. и спектр., 1972, т.32, с.227-231

159. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С. Голографический контроль формы неполированных поверхностей. ОМП, 1972, № 3, с.35-38

160. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С. Голографический контроль шлифованных поверхностей в отраженном свете. ОМП, 1973, № 1, с.66-71

161. Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С. О нерассеянной составляющей лазерного излучения, прошедшего через шероховатую поверхность. Опт. и спектр., 1973, № 35, с.907-905

162. Иванов А.П. Оптика рассеивающих сред. Минск, «Наука и техника», 1969, с.53-78

163. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. М., "Наука", 1989, с.384-397

164. Войшвилло H.A. О некоторых особенностях отражения узкого луча шероховатой поерхности. Ж. прикл. спектр., 1971, т. 15, с. 169-173

165. Городинский Г.М. К вопросу о статистической интерференции при отражении света от матовых стеклянных поверхностей. Опт. и спектр., 1963, т.15, с.113-117

166. Топорец A.C., Таганов O.K. О прохождении света через шероховатую поверхность. Опт. и спектр., 1972, т.ЗЗ, с.582-585

167. Городинский Г.М., Шестов А.Н. К вопросу о влиянии вторичной структуры на рассеивающие свойства матовых стеклянных поверхностей. Опт. и спектр., 1970, т.29, с.600-607

168. Полянский В.К., Котлярова И.Б. Кооперативные эффекты на шероховатой поверхности в проходящем излучении. Опт. и спектр., 1971, т.ЗО, с. 11421145

169. Лукин A.B., Мустафин К.С., Маврин C.B., Рафиков P.A., Топоркова И.А. Устройство для контроля асферических поверхностей Авт. свид. №1017923 (приоритет от 23.07.81)

170. Weinberg F.J., Wood N.B. Interferometer based on four diffraction gratings. -J. Scient. Instr., 1959, v. 36, p.227-231

171. Городецкий A.A., Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Интерферометр для контроля формы поверхностей оптических деталей. -Авт. свид. № 1279337 (приоритет от 12.03.1985)

172. Государственный стандарт "Голография и голографические методы контроля качества. Термины и определения. ГОСТ 24865.1-81» (введен в действие с 01.01.1982 г.)

173. Государственный стандарт "Голография и голографические методы контроля качества. Основные положения. ГОСТ 24865.001-82» (введен в действие с 01.07.1983 г.)

174. Ш.Казанкова В.В., Ларионов Н.П., Лукин A.B., Мустафин К.С., Рафиков P.A. Способ контроля радиуса кривизны сферических поверхностей. Авт. свид. №557621 (приоритет от 07.10.75)

175. Лукин A.B. Голографический интерферометр на основе четырех дифракционных решеток. Опт. Журнал, 1993, № 9, с. 40-44

176. Голографический интерферометр АГ-2

177. Высокая точность и производительность измерений.

178. Универсальность (широкий диапазон использования), надежность, удобство эксплуатации.

179. Возможность реализации всех практически известных конструкций интерферометров.

180. Возможность контроля как отражательных оптических поверхностей, так и пропускающих оптических элементов и систем с любой формой поверхности, включая асферическую.

181. Компьютерная обработка интерференционных картин в масштабе реального времени. |

182. ДГ^ОУНЦЦИИ нояномгу уромт-г ' :>1. Ж;.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания.
В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Автореферат
200 руб.
Диссертация
500 руб.
Артикул: 124943