Устройство для контроля толщины кристаллических пластин в процессе доводки

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины кристаллических пластин интерференционнополяризационного фильтра в процессе доводки. Цель изобретения - повьшение точности контроля за счет устранения зависимости от температуры окружающей среды и от длины волны монохроматического света. Устройство для контроля толщины кристаллических пластин и процессе доводки содержит последовательно установленные источник 1 света , монохроматор 2, линзу 3, поляризатор 4, кристаллическую двулучепреломляющую пластину 5, установленную с возможностью поворота вокруг оптической оси устройства, компенсатор 6, четвертьволновую фазовую пластину 7, установленную с возможностью вращения с постоянной частотой и вокруг оптической оси устройства от электродвигателя 8, анализатор 9, линзу 10, фотоприемник 11 и электронный регистрирующий блок, выполненный в ввде двухканальной схемы. 1 ил. (Л со Од О 4 сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЪБ ЛИК

45 - А1 (19) (10

G 01 В 11!06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- < г " ъч)ДЯДЯ (21) 3924771/24-28 (22) 04.07.85 (46) 15.08.87. Бюл. 11- 30 (72) Б.В.Кузнецов (53) 531.717.1(088.8) ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР

У 813133, кл. G 01 В 11/06, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ

КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН В ПРОЦЕССЕ

ДОВОДКИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины кристаллических пластин интерференционнополяризационного фильтра в процессе доводки. Цель изобретения - повьппение точности контроля за счет устранения зависимости от температуры окружающей среды и от длины волны монохроматического света. Устройство для контроля толщины кристаллических .пластин в процессе доводки содержит последовательно установленные источник 1 света, монохроматор 2, линзу 3, поляризатор 4, кристаллическую двулучепреломляющую пластину 5, установленную с возможностью поворота вокруг оптической оси устройства, компенсатор 6, четвертьвалновую фаэовую пластину 7, установленную с возможностью вращения с постоянной частотой у. вокруг оптической оси устройства от электродвигателя 8, анализатор 9, линзу 10, C фотонриемник 11 и электронный регисте рирующий блок, выполненный в виде двухканальной схемы. 1 ил.

Ьй< = (&K -Xx) Ря, (1) где P> = а /«< — приращение толщины, со50 ответствующее изменению порядка интерференции на единицу; — длина Ьолны; < — показатель двулучепре55 ломлення пластины 5 и 23.

Если же в конце доводки по толщине двулучепреломляющей кристаллической пластины 23 ее толщина d< должна быть

13304

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины кристаллических пластин интерференционно5 поляризационного фильтра (ИПФ) в процессе доводки.

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет устранения за-. висимости от температуры окружающей 10 среды и от длины волны монохроматического света.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 15 света, монохроматор 2, линзу 3, поляризатор 4, кристаллическую двулучепреломляющую пластину 5, установленную с возможностью поворота вокруг оптической оси устройства, компенса- 20 тор 6, четвертьволновую фазовую пластину 7, установленную с возможностью вращения с постоянной частотой И вокруг оптической оси устройства от электродвигателя 8, анализатор 9, 25 линзу 10, фотоприемник 11 и электронный регистрирукмций блок, выполненный в виде двухканальной схемы, согласно которой электрический сигнал с фотоприемника 11 разделяется на два, один 30 из которых через селективный усилитель 12, настроенный на частоту 2ц, .поступает на один из входов фазометра 13. Генератор опорного напряжения, подаваемого на второй вход фазометра

13, состоит из диска 14 с двумя отверстиями 15, расположенными.по окружности через 180, лампы 16 накаливания и фотоприемника 17.

Другой электрический сигнал через 40 селективный усилитель 18, настроенный на частоту 4и, поступает на один из входов синхронного детектора 19.

Генератор опорногь напряжения, подаваемого на второй вход синхронного 45 детектора, содержит тот же диск 14, но с четырьмя отверстиями 20, расположенными по окружности через 90 и - смещенными по радиусу . относительно отверстий 15, лампу 21 и фотоприемник 22.

Устройство работает следующим образом.

Если в конце доводки по толщине контролируемой двулучепреломпяющей кристаллической пластины 23 ее ;олщина d, должна быть в два раза больше толщины d опорной двулучепреломляющей кристаллической пластины 5 (пластины вырезаны из однородного материала), то на первом этапе контроля пластины 5 и 23 ориентируют так, что взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анализатора

9 составляют с главными сечениями кристаллических пластин 5 и 23 углы соответственно -45 и 0 . В этом случае пластина 23 не участвует в образовании суммарного порядка интерференции, т.е. ъ =-М . КомпенсатоЕ ром 6 дополняют дробную часть порядка интерференции пластины 5 до значения

0,25 или 0,75, при котором свет, вы- ходящий иэ компенсатора 6, поляризован по кругу. Критерием этого является отсутствие составляющей сигнала с частотой 4И, наблюдаемой на синхронном детекторе 19. При этом показание компенсатора 6, предварительно отградуированного, дает возможность определить дробную часть порядка интерференции М пластины 5.

На втором этапе контроля пластины

5 и 23 ориентируют так, чт о взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анапиэатора 9 составляют с главными сечениями кристаплических пластин 5 и 23 угол соответственно -45 и +45" . При этом суммарная дробная часть порядка интерференции Ж" = Мд -ж .

Процедура определения Ж аналогична определению Ж

Если контролируемая пластина 23 точно в два раза толще пластины 5, т.е. выполняется условие d = 0,5d<, то справедливо равенство ж = 2ае .

Поэтому Ж -М" =,О.

Разность отсчетов компенсатора 6 указывает на отступление от условия

d = 0,5d, и дает возможность определить его величину.

Избыток толщины ьй< контролируемой пластины 23 находится по формуле

Составитель Л.Лобзова

Техред И.Попович

Корректор М.Шароши

Редактор А.Ревин

Тираж б76

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3570/42

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

133 в два раза меньше толщины d опорной

2 двулучепреломляющей кристалличе ской пластины 5, т.е. dz = 2й,, то на первом этапе доводки пластинь, 5 и 23 ориентируют так, что взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анализатора 9 составляют с главными сечениями кристаллических пластин 5 и 23 углы соответственно о О

0 и +45 . В этом случае, пластина 5 не участвует в образовании суммарного порядка интерференции, т.е. М =Ж6 .

На втором этапе контроля пластины

5 и 23 ориентируют так, что взаимно параллельные плоскости поляризации поляризатора 4 и анализатора 9 составляют с главными сечениями кристаллических пластин 5 и 23 углы соо о ответственно +45 и -45 . При этом суммарная дробная часть порядка интерференции М =Из -Мб, l

Если контролируемая пластина 23 точно в два раза тоньше, чем пластина 5, т.е. выполняется условие dz

= 2d» то справедливы равенства М

Разность отсчетов компенсатора б указывает на отступление от условия и = 26 < и дает. возможность определить его величину.

Избыток толщины 6d; контролируемой пластины 23 определяют по формуле (1).

0459

Формула изобретения

Устройство для контроля толщины кристаллических пластин .в процессе .5 доводки, содержащее последовательно установленные источник света, монохроматор, поляризатор, компенсатор, четвертьволновую фазовую пластинку, установленную-с возможностью вращения с постоянной частотой вокруг оптической оси устройства, анализатор и фотоприемник, и электронный регистрирующий блок, выполненный в виде двухканальной схемы, один из каналов которой содержит селективный усилитель, настроенный на удвоенную частоту вращения пластины, и фазометр, а другой †. селективный усилитель, настроенный на учетверенную частоту вращения пластины, и синхронный детектор, и оба канала содержат генераторы опорных напряжений, выходами .связанные соответственно с первыми

25.входами фазометра и синхронного детектора, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих селективных усилителей, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышеЗО ния точности контроля, оно снабжено кристаллической двулучепреломляющей пластиной, установленной между поля- ризатором и компенсатором с возможностью поворота вокруг оптической оси устройства.

Зь