Лазерный мир

Родимкина Е.Ю., Степанова А.И., Хорошев М.В. // IX МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ПРИКЛАДНАЯ ОПТИКА-2010», с: 53-56

Рассматриваются вопросы повышения точности интерференционных угломеров за счет оптимизации выбора материалов и допусков на изготовление и сборку.
Предлагается в ряде случаев использовать современные наноматериалы в качестве конструкционных для элементов измерительной аппаратуры с конкретными рекомендациями.
Повышение точности измерений пространственных координат в настоящее время является одной из научно-технических задач, определяющих перспективу развития оптических методов и средств в контрольно-измерительной и научно- исследовательской областях современной науки и техники. В интерференционных измерительных преобразователях основой рабочей меры является длина волны используемого излучения, что предопределяет их более высокие потенциальные возможности с точки зрения обеспечения высокой точности определения или сохранения пространственного положения контролируемого объекта.
В докладе рассматриваются вопросы повышения точности измерений и сохранения стабильности характеристик и параметров интерференционных угловых преобразователей с использованием пространственной когерентности лазерного излучения, схемы и методы расчета которых были предложены и разработаны в МИИГАиК. Исследования данных устройств показали возможность фиксирование угловых величин с погрешностью менее 0,1″ в диапазоне до ± 5′ при использовании лазерных источников, работающих в видимом диапазоне излучения, что соответствует относительной погрешности таких измерительных систем, близкой к 1,5х10-4. Однако расчеты показывают, что потенциальные возможности такого рода преобразователей далеко не исчерпаны и могут быть доведены до значений, на два порядка превышающих имеющиеся.
Важным фактором, влияющим на качество изображения, является характеристика оптического материала. Необоснованно жесткие требования к материалу существенно удорожает изделие, увеличивает трудоемкость изготовления.
С другой стороны, ослабление требований приводит к недопустимому ухудшению качества изображения.
В настоящее время достигнутые значения показателя преломления промышленных оптических стёкол лежат в диапазоне примерно 1,43 — 2,17 с допустимым отклонением, которое в зависимости от категории оптического стекла нормируется величиной ±(3-20)×10-4. Отклонение показателя преломления в оптических элементах лазерных интерференционных угловых преобразователях может привести к изменению габаритных размеров и аберраций оптической системы, в частности для призм оно приведет к изменению оптической длины хода луча. Для стекла 1 категории предельное отклонение показат ля преломления
составляет 2×10-4, для стекла 5 категории — 20×10-4, и для наихудшего случая изменение разницы оптического хода может привести к искажению шкалы угловых величин, определяемой не только длиной волны излучения, но и разностью хода двух взаимодействующих пучков.

Полное содержание статьи: http://www.oop-ros.org/maket2012/part1/ref1_2/1.4.17.pdf