установка для регистрации голографической структуры
Классы МПК: | G03H1/04 способы и устройства для получения голограмм |
Автор(ы): | Корешев С.Н., Образцов В.С., Тютчев М.В. |
Патентообладатель(и): | Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем Всероссийского научного центра "ГОИ им.С.И.Вавилова" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-08-02 публикация патента:
20.01.1998 |
Использование: изготовление крупногабаритных оптических элементов с голографической структурой на их поверхности. Сущность: установка для записи голографической структуры включает источник когерентного излучения, последовательно установленные по ходу излучения коллиматор и узел формирования интерферирующих волновых фронтов. Узел формирования интерферирующих волновых фронтов выполнен из последовательно размещенных по ходу излучения плоского зеркала, голографической бифокальной линзы, второго плоского зеркала. Первое зеркало установлено с возможностью перемещения вдоль оптической оси коллиматора, голографическая бифокальная линза записана с плоским опорным пучком и имеет мнимый и действительный фокусы, второе зеркало установлено по ходу излучения, проходящего через действительный фокус билинзы. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Установка для записи голографической структуры, преимущественно, на поверхности крупногабаритных оптических элементов, включающая источник когерентного излучения, последовательно установленные по ходу излучения коллиматор и узел формирования интерферирующих волновых фронтов, отличающаяся тем, что узел формирования интерферирующих волновых фронтов выполнен из последовательно размещенных по ходу излучения плоского зеркала, голографической бифокальной линзы, второго плоского зеркала, при этом первое зеркало установлено с возможностью перемещения вдоль оптической оси коллиматора, голографическая бифокальная линза записана с плоским опорным пучком и имеет мнимый и действительный фокусы, второе зеркало установлено по ходу излучения, проходящего через действительный фокус билинзы, а мнимое fм и действительное fд фокусные расстояния голографической бифокальной линзы равны соответственно

где Rм и Rд расстояния до плоскости регистрации голографической структуры от мнимого и действительного фокусов голографической бифокальной линзы.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к голографической оптике, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных оптических элементов с голографической структурой (ГС) на их поверхности. Голографическая структура используется, в частности, для оперативного контроля формы поверхности главного зеркала адаптивных телескопов. Известные технические решения не позволяют регистрировать ГС с высокой точностью. Известна установка (K.Snow, R.Vanderwarker, Applied Optics, 1970, v. 9, N 4, p. 822) для регистрации ГС, включающая когерентный источник излучения, коллиматор, светоделитель, оптические системы формирования интерферирующих волновых фронтов. Недостаток этой установки высокий процент брака получаемых ГС из-за высокой чувствительности установки к внешним механическим и температурным воздействиям. Это связано с тем, что регистрация ГС с помощью данной установки сопряжена с освещением всей площади оптического элемента. При записи ГС на крупногабаритных элементах это требует длительных экспозиций из-за ограниченной мощности непрерывных лазеров. Применение импульсных лазеров в установке нецелесообразно, т.к. их использование влечет за собой усложнение оптической схемы и требует применения трудоемких операций по ее юстировке. В качестве прототипа выбрана установка для регистрации ГС (D.M.Shemwell, D. C. Jordan, P. B. Mumola, Proc. SPIE, 1983, v. 383, p. 57) с последовательной записью фрагментов ГС. Эта установка включает лазер, последовательно установленные по ходу излучения коллиматор и оптические системы формирования интерферирующих волновых фронтов. Голографическая структура на поверхности оптического элемента формируется путем последовательной записи ее фрагментов с помощью сравнительно узких световых пучков, что позволяет уменьшить время экспонирования и снизить тем самым влияние внешних механических и температурных воздействий на качество записи ГС. Однако в ходе последовательной записи фрагментов ГС при перемещениях оптических систем формирования интерферирующих волновых фронтов возникают неизбежные погрешности их взаимной юстировки. Эти погрешности приводят к невысокой точности записи ГС: ее фрагменты обладают разными центрами кривизны и являются элементами разных зонных структур. Авторами создана установка для регистрации голографической структуры на крупногабаритных оптических элементах, позволяющая регистрировать ГС с высокой точностью. Это достигнуто за счет исключения ошибок, связанных со взаимной юстировкой оптических систем формирования интерферирующих волновых фронтов при последовательной записи фрагментов ГС. Это достигается тем, что в установке для регистрации ГС, преимущественно на поверхностях крупногабаритных оптических элементов, состоящей из источника когерентного излучения, последовательно установленных по ходу излучения коллиматора и узла формирования интерферирующих волновых фронтов, узел формирования интерферирующих волновых фронтов выполнен из последовательно размещенных по ходу излучения плоского зеркала, голографической бифокальной линзы, второго плоского зеркала, при этом первое зеркало установлено с возможностью перемещения вдоль оптической оси коллиматора, голографическая бифокальная линза записана с плоским опорным пучком и имеет мнимый и действительный фокус, второе зеркало установлено по ходу излучения, проходящего через действительный фокус билинзы, а мнимое fм и действительное fд фокусные расстояния билинзы равны соответственно:



В настоящее время для заказчика изготавливается зеркало диаметром 1 м с голографической структурой для оперативного контроля его деформаций в адаптивной оптической системе.
Класс G03H1/04 способы и устройства для получения голограмм