Страница 2 из 21

Re: Интерферометр

Добавлено: 14 сен 2018, 16:18
lx75
Решился собрать интерферометр Баса, кубик и подвижки пока едут, есть некоторые монтажные элементы, но очень мало знаний.
Глеб знакомы ли Вы с программами, доступными любителю в которой реализована функция "программного нуля"?

Re: Интерферометр

Добавлено: 14 сен 2018, 17:09
Gleb1964
Вот здесь есть https://github.com/githubdoe/DFTFringe/releases программа для обработки интерферограмм с использованием исскуственного нуля (и без оного). Программа создана для свободного распространения и пользования.
Автор Дэйл (Dale Eason), на картинке демонстрируется, как его портрет, закодированный в интерферограмме, извлекается в виде цифрового трехмерного рельефа Изображение
Будут вопросы по программе, задавайте.
Программа не использует трассировку линий, а делает обработку через фурье преобразование. По этой причине программа "любит" много линий в интерферограмме, не нужно боятся большого количества линий. Обработка чувствительна к нелинейности отклика приемника и к шумам интерферограммы и приемника. Поэтому хорошо снимать ролики из большого количества кадров и делать пакетную обработку, а затем усреднять волновые фронты. Программа приспособлена для пакетной обработки. Лучше всего использовать камеры с линейным выходом сигнала и с глобальным затвором. Нелинейность сигнала оборачивается проступанием полос интерферограммы на обработанном волновом фронте. Рекомендуется усреднение по разным ориентациям полос.
Интерферометру Баса присущ собственный астигматизм. Методика усреднения астигматизма Баса заключается в снятии интерферограмм с разной ориентацией зеркала 0-45-90-135 и т.д. и последующим усреднением фронтов после деротации.

Re: Интерферометр

Добавлено: 14 сен 2018, 17:17
lx75
Спасибо! Буду осваивать программу.

Re: Интерферометр

Добавлено: 17 сен 2018, 21:06
lx75
Начал строить модель интерферометра Баса, модель потому, что пока не понимаю по каким осям необходима юстировка, в конструкцию внес возможность наклона вперед-назад, вправо-влево ( в небольших пределах), поворот вокруг вертикальной оси (пока не готово) и продольные подвижки вправо-влево, вперед-назад, в верх-вниз. Продольные движения в перед-назад, вправо-влево дублируются. для предварительной и точной настройки.
DSC04093.JPG
DSC04093.JPG (37.54 КБ) 13246 просмотров
DSC04094.JPG
DSC04094.JPG (40.4 КБ) 13246 просмотров

Re: Интерферометр

Добавлено: 19 сен 2018, 16:06
Skyangel
lx75 писал(а):
14 сен 2018, 16:18
Решился собрать интерферометр Баса, кубик и подвижки пока едут, есть некоторые монтажные элементы,...
Я бы подобрал все, что нужно из оптики... Кубик (10х10), линзы и зеркало...

Re: Интерферометр

Добавлено: 19 сен 2018, 17:08
lx75
Спасибо! Кубик я заказал, должен скоро прийти, а зеркало и линза мне понадобятся.

Re: Интерферометр

Добавлено: 30 сен 2018, 15:18
lx75
Монтировка для интерферометра готова. Наверное это было самым простым в проекте.
DSC04095.JPG
DSC04095.JPG (38.77 КБ) 13102 просмотра
DSC04098.JPG
DSC04098.JPG (35.1 КБ) 13102 просмотра

Re: Интерферометр

Добавлено: 30 сен 2018, 22:10
Skyangel
Подвижки вверх/вниз тонкие есть?

Re: Интерферометр

Добавлено: 01 окт 2018, 04:45
lx75
Думаю, что с помощью подвижки которая реализована в рейтере можно установить интерферометр по оси z с точностью 0.1 мм. и еще опорными винтами можно произвести тонкую настройку.

Re: Интерферометр

Добавлено: 01 окт 2018, 17:55
Skyangel
Эти подвижки - предварительная установка интерферометра. В процессе съема интерферограммы нужны именно тонкие подвижки вверх/вниз. Аналогичные подвижкам право/лево и вперед/назад.

Re: Интерферометр

Добавлено: 01 окт 2018, 20:08
lx75
Какая точность позиционирования подвижки должна быть?

Re: Интерферометр

Добавлено: 01 окт 2018, 23:06
Skyangel
Не хуже подвижек, что на столике, который сверху.. Это примерно 0.5мм/оборот винта, не знаю, как у вас.
1 деление на шкале винта = 0,01мм.

Re: Интерферометр

Добавлено: 02 окт 2018, 21:23
lx75
Подумаю как сделать такую подвижку.

Re: Интерферометр

Добавлено: 03 окт 2018, 18:11
Skyangel
Вот как я планирую сделать: на столике будет закреплен механизм подвижки по высоте. Взят от какого то прибора. Черная ручка - грубая настройка, ручка поменьше - тонкие подвижки. Сам интерферометр будет крепиться на верхнем фланце.

Re: Интерферометр

Добавлено: 03 окт 2018, 21:07
lx75
Присматривал для тонкой вертикальной подвижки з.ч. от микроскопа, наверное не потянет, алюминиевая плита на которой планирую размещение оптики весит около 2кг, думаю надо, что-то похожее на механический клиновой домкрат.

Re: Интерферометр

Добавлено: 04 окт 2018, 10:10
lx75
У Вас по габаритам большая плита планируется?

Re: Интерферометр

Добавлено: 04 окт 2018, 12:21
Skyangel
Примерно 100х350 мм. Толщина 10...15 мм.

Re: Интерферометр

Добавлено: 07 окт 2018, 17:53
lx75
Сегодня планировал прикрутить алюминиевую плиту к столику, но решил ограничиться толстой фанерой, т.к. расположение элементов пока не ясно, а на фанере легче крепить и изменять положения, (плита подождет лучших времен). Убрал нижнюю подвижку из фанеры, она имела большие люфты и вносила неустойчивость в систему, сейчас рейтер находится на трехточечном основании.

Re: Интерферометр

Добавлено: 07 окт 2018, 20:02
Skyangel
Для предварительного размещения и крепления элементов можно воспользоваться пластилином.

Re: Интерферометр

Добавлено: 07 окт 2018, 20:11
lx75
Спасибо! Воспользуюсь советом. Очень много непонятного, поэтому и "метания из стороны в сторону".

Re: Интерферометр

Добавлено: 08 окт 2018, 12:35
Gleb1964
Вот, придумал недавно простой и компактный вариант Баса - с использованием полушаровой линзы (half-ball lens). На али-экспресс такие линзы можно найти от 8 долларов. Возможны очень компактные размеры. Полушаровая линза используется одновременно и как зеркало - плоская задняя сторона линзы работает либо на полное внутреннее отражения, либо, возможен вариант использования отражающего покрытия или внешнего зеркала на иммерсии.

Изображение


Возможное крепление полушаровой линзы - утопить в отверстие сферической поверхностью и регулировать ориентацию воздействую на заднюю плоскую поверхность:
Изображение

Re: Интерферометр

Добавлено: 08 окт 2018, 14:31
Ernest
Красиво. В расчете все выглядит хорошо. Скорее всего и в реализации будет нормально. Подобные схемы (только с вогнутым зеркалом) есть.
Надо смотреть хватит ли степеней свободы для настройки (в обычном варианте подвижки линзы и зеркала разведены, а тут они связаны), ну и что-там с паразитными бликами.

Re: Интерферометр

Добавлено: 08 окт 2018, 16:35
lx75
Такой интерферометр построить не возьмусь, но ход лучей очень полезен для понимания юстировки.

Re: Интерферометр

Добавлено: 08 окт 2018, 16:43
Gleb1964
По паразитным бликам еще не анализировал. Тут есть такой фактор, что шаровые линзы серийно производят без просветляющих покрытий, поскольку непросто обеспечить равномерность покрытия и контроль.
Линзы из крона N-BK7 вполне подходят. Но для светосильных зеркал надо считаться с углами полного внутреннего отражения в линзе, чтобы не было превышения критического угла. Линзы из стекол с показателем преломления около 2-х явно не подходят - при n=2 них фокус совпадает с поверхность, получается автоколлимация паразитного отражения.
Юстировка такого Баса может выполняться следующим образом:
лазер+кубик отъюстировать так, чтобы луч, отраженный на светоделителе, попадал в заданную точку на тестируемой поверхности, это опорный (референсный пучок). Для этого нужно направлять лазер или поворачивать кубик, или и то и другое.
Потом нужно ценрировать на линзе лазерный пучок, прошедший через светоделитель - это будет тестовый канал. Центрировать можно, например, по конусу пучка, отраженному назад от линзы. Если на лазер одеть экран с отверстием для луча, то пятно отраженния от линзы должно быть симметрично вокруг отверстия.
Если линза установлена, как было показано на рисунке ранее - с базированием за сферическую поверхность, то ее дальнейшие повороты не сбивают центровку лазерного луча.
Поворотами линзы нужно загнать конус тестового пучка так, чтобы центрировать его с ранее выставленным опорным лучом - опорный луч должен быть в центре большого пятна, охватывающего все зеркало (достаточно примерно в центре). Если зеркало с центральной перфорацией, то опорный пучок должен обходить перфорацию, т.е. должен быть смещен от центра, иногда прилично.
Наклонами зеркала вернуть опорный луч на линзу - можно поставить на выходе линзы бумажный экранчик, на нем будет два луча: с одной стороны выходящий из линзы тестовый, а с другой стороны возвращенный опорный луч - так вот, их надо совместить.
Остается фокусировочная подвижка всего Баса вдоль линии с зеркалом.
Если подвижек наклона зеркала нет, то тогда вместо этого нужно двигать всего Баса перпендикулярно, влево-вправо и вверх-вниз.

Re: Интерферометр

Добавлено: 08 окт 2018, 16:59
Gleb1964
Ernest писал(а):
08 окт 2018, 14:31
Подобные схемы (только с вогнутым зеркалом) есть.
Эрнест, а можете привести ссылку или пример?

Есть еще такая вариация на тему "осевой Бас" (идея не моя), в этой схеме тестирование производиться точно на оси, без поперечного разделения пучков. Точнее, его называют вариацией интерферометра Дайсона с общим ходом пучков.
В нем используется поляризационный светоделительный кубик. Основа идеи в том, что если в поляризованный луч поставить четвертьволновую пластинку, ориентированную под углом 45 градусов к ориентации поляризации, то прошедший свет получается с круговой поляризацией, а будучи отраженным назад от зеркала, пройдя через ту же четвертьволновую пластинку обратно, получит поляризацию перпендикулярную исходной. Поэтому если сперва некая поляризация пучка проходит через светоделитель, после отражения обратно от четвертьволновой пластинки+зеркало, получается перпендикулярная поляризация, которая уже отражается от светоделителя. Именно это свойство находиться в основе такого интерферометра.
Недостаток - поляризационный светоделитель имеет ограничение по углу, что ограничивает угловую апертуру тестируемого зеркала, или требует дополнительной оптики, расширяющей угол.
QWP - quarter wave plate - четвертьволновая пластинка. Линзу дополнительного расширителя пучка лучше из рассмотрения опустить.

Изображение