Asferizace Fizeau interferometrie
Referenční projekt
Vývoj asférické Fizeauovy čočky
Tradiční Fizeauovy čočky jsou obvykle založeny na sférické optice a jejich měřící rozsah je omezen průměrem vstupního svazku. Pro zvětšení měřicího rozsahu jsou zapotřebí další adaptéry nebo expandéry svazku a některé průměry jsou příliš malé na to, aby je bylo možné měřit. asphericon však nyní jménem předního výrobce měřicích zařízení vyvinul asférickou Fizeauovu čočku, která dokáže produkovat velké průměry bez jakýchkoliv dalších komponent.
Detaily projektu
Měřicí rozsahy sférických čoček pro interferometry jsou často omezeny jejich malým průměrem vstupního svazku. Zvětšení vyžaduje další adaptéry nebo expandéry svazku. Malé průměry obvykle nelze se sférickými Fizeauovými čočkami změřit vůbec. asphericon byl proto pověřen předním mezinárodním výrobcem měřicí techniky vývojem a výrobou asférické Fizeauovy čočky, která má větší rozsah měření a zároveň se snadno používá. Oproti tradičním Fizeau objektivům umožňuje výrazně větší rozsah měření až R/D 0,55. 4’’ Fizeau objektiv, který se používá jako samostatná součást bez dalších adaptérů, pokrývá rozsah měření, který byl dříve měřitelný pouze s 6’’ objektivy. To je výhodné zejména u malých ohniskových poměrů.
Realizace projektu
Použití špičkové asféry v kombinaci s inovativním designem držáku umožňuje plné využití průměru Fizeau povrchu. Asférická transmisní Fizeau čočka transformuje kolimovaný svazek na sférickou vlnoplochu. Poslední plocha čočky – Fizeauova plocha – odděluje referenční a měřící vlnoplochu. Sférická čočka má ideálně vstupní clonu 4". Naproti tomu asférická čočka se přirozeně roztahuje a vytváří mnohem větší průměr.
Konstrukce čočky je optimalizována pro dlouhodobě čisté komponenty s pohodlným uchopovacím okrajem a úložným systémem pro bezpečnou přepravu. Díky použití 4" bajonetového konektoru Zygo je vhodný i pro jiné interferometry. K dalším přesvědčivým vlastnostem Fizeau objektivu společnosti asphricon patří jeho relativně nízká hmotnost (díky snížení počtu komponentů), vysoce kvalitní přenášená vlnoplocha a kvalita Fizeau povrchu λ/10 a λ/2.
Porovnání sférického a asférického designu
Obr. 1: Typické provedení Fizeauovy čočky včetně srovnání poloh Fizeauových ploch ve sférickém (= šedé) a asférickém (= modrém) provedení se stejným ohniskovým poměrem (R/D 0,55).
Dodatečný rozsah měření
Obr. 2: Porovnání měřicího rozsahu sférické a asférické 4" čočky. Úhel clony ? je u obou stejný (tj. asférická čočka má větší rozsah, který lze použít pro měření testovacích objektů se stejným počtem clon). vzorec udává vztah mezi poměrem R/D a úhlem α.
Stručný pohled na optiku objektivů Fizeau:
- Inovativní design objektivu s asférickými povrchy, sníženým počtem čoček a skutečnou 4? systémovou vstupní clonou
- Vlastní expanze umožňuje výstupní otvor s větším průměrem
- Zvolená rozteč Fizeauových poloměrů umožňuje velký rozsah měření
