Способ контроля волнового фронта в оптических системах

 

Изобретение касается определения характеристик светового поля, полученного в результате прохождения светового излучения через исследуемую оптическую систему. Цель - расширение числа контролируемых параметров волнового фронта путем определения поперечного размера фазовых неоднородностей волнового фронта. Это достигается тем, что дополнительно проводят диафрагмирование светового пучка в плоскости выделения зон волнового фронта диафрагмой переменного радиуса, вычисляют корреляцию при разных значениях диаметрра диафрагмы по изменению интенсивности в парах точек, симметричных относительно оптической оси, находят аппроксимирующую экспоненциальную функцию, по которой определяют поперечный размер фазовых неоднородностей. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4192849/24-10 (22) 12.02.87 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Институт оптики атмосферы СО АН

СССР (72) А.В. Ивонин (53) 681.45 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1223033, кл. G 01 В 11/00, 1986. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВОЛНОВОГО

ФРОНТА В ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ (57) Изобретение касается определения характеристик светового поля, полученного в результате прохождения светового излучения через исследуемую оптическую систему.

Изобретение относится к оптической измерительной технике и может быть использовано при исследовании поперечных размеров фазовых неоднородностей волнового . фронта, прошедшего рассеиваемую среду, например оптические системы в приборостроении, реальную атмосферную трассу, в том числе и при наличии осадков и т.д.

Цель изобретения — расширение числа измеряемых параметров волнового фронта, прошедшего обьект контроля, за счет определения поперечных размеров фазовых неоднородностей волнового фронта.

На чертеже показана схема, реализующая способ.

Схема содержит лазер 1 (тип ЛГ-38), расширяющий телескоп 2 (типа телескопа со скамьи ОСК-2, выходная апертура 16 мм), атмосферная трасса 3 с моросящим дождем длиной 138 м, вращающийся амплитудный экран 4 (диск с отверстиями О 1 мм, средней плотностью 9 отверстий/см ), переменная диафрагма 5 с изменением радиуса входного зрачка от 30 мм до 5 мм, телескоп 6 (типа Телескоп 25, производства Н/пр Карл

„„SU„„1599691 А 1 (51) 5 G 01 М 11 00, G Ol В 11 00

Цель — расширение числа контролируемых параметров волнового фронта путем определения поперечного размера фазовых неоднородностей волнового фронта. Это достигается тем, что дополнительно проводят диафрагмирование светового пучка в плоскости выделения зон волнового фронта диафрагмой переменного радиуса, вычисляют корреляцию при разных значениях диаметра диафрагмы по изменению интенсивности в парах точек, симметричных относительно оптической оси, находят аппроксимирующую экспоненциальную функцию, по которой определяют поперечный размер фазовых неоднородностей. 1 ил.

Цейс 1 1ена,ГДР), плоскость 7 регистрации, удаленная на расстояние более 2 м от окуляра телескопа 6; точечные приемники 8 и 9 излучения (типа ФЭУ-38 с точечной диафрагмой), расположенные в симметричных относительно оптической оси точках, коррелятор

10 (типа Х 6 — 4).

Способ осуществляется следующим образом.

Лазерное излучение от лазера пропускают через телескоп 2, пропускают по атмосферной трассе 3, разбивают на ряд зон амплитудным экраном 4 при максимальной входной апертуре 5, телескопом 6 формируют частотную плоскость амплитудного экрана

4 и проецируют ее на плоскость 7 регистрации, в которой установлены приемники 8 и 9 излучения, Оптический сигнал в точках местонахождения приемников превращают в электрический и обрабатывают на.корреляторе К 6 — 4 в режиме измерения кросс-корреляционной функции сигналов от приемников 8 и 9, определяя корреляцию К1, сигналов от приемников 8, 9 и дисперсию каждого сигнала Dl;, 01 .

1599691

l=1/à.

Формула изобретения

S. S .5 ..г у

Составитель А. Воронков

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 3!35 Тираж 444 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугпская наб., д. 4/5

Г1роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

По отношению К=К11,z/4(DliDI> определяют дисперсию волнового фронта пучка, прошедшего объект контроля на участке волнового фронта, равного размеру входного зрачка диафрагмы. После этого, изменяя размер входного зрачка А диафрагмы, вычисляют корреляцию при разных значениях диаметра диафрагмы, по вычисленным значениям находят аппроксимирующую экспоненциальную функцию т. (А), причем

f(А) =(1 — P) ехр(— аА)+ где А — диаметр диафрагмы; а, р — постоянные, и определяют характерный размер фазовых неоднородностей, волнового фронта l no соотношению

Способ контроля волнового фронта в оптических системах, заключающийся в том, что пучок излучения пропускают вдоль оптической оси через контролируемую оптическую систему и экран с хаотически расположенными отверстиями, размещенный: в плоскости выделения зон волнового фронта перпендикулярно оптической оси, далее фокусируют в частотную плоскость, изображение которой проецируют с помощью телескопа в плоскость регистрации, где регистрируют изменение интенсивности в не менее чем одной паре симметричных относительно оптической оси точек, по измеренным значениям интенсивности вычисляют величину корреляции, по которой определяют дисперсию волнового фронта, отличающийся тем, что, с целью расширения числа контролируемых параметров волнового фронта путем определения характерного поперечного размера фазовых неоднородностей волнового фронта, в плоскости выделения зон волнового фронта световое поле диафрагмируют диафрагмой переменного диаметра, вычисляют корреляцию при разных значениях диаметра А диафрагмы, по вычисленным значениям корреляции находят аппроксимирующую экспоненциальную функцию f(A), причем

f (A) = (1 — р) ехр(— аА)+р где а, р — постоянные, и определяют характерный размер фазовых неоднородностей волнового фронта l по соотношению

1= 1/а.