75 Традиционные интерферометры (например, Физо) дают

advertisement
Традиционные интерферометры (например, Физо) дают такую картину
достаточно просто, и поэтому они находятся на рынке сегодня.
Существующее предложение основано на лабораторном опыте ИТМО при
создании лазерного интерферометра с опорным волновым фронтом,
синтезированным путем дифракции на точечном отверстии – интерферометра,
обеспечивающего готовую к обработке картину интерференции.
ТЕНДЕНЦИИ ТЕХНОЛОГИИ И РЫНКА СРАВНЕНИЕ РОССИИ И ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН
На мировом рынке в настоящее время
доступны традиционные
интерферометры. Главный недостаток традиционных интерферометров потребность применения для их конструкции образцовой оптической детали
для формирования опорного волнового фронта. Такие оптические элементы
неизбежно имеют остаточные ошибки производства (минимум - относительно
длин 1/20 волны). Следовательно, интерферометр, в котором такая поверхность
сравнения используется, может использоваться для оценки ошибок оптических
элементов и систем на уровне относительно длин волны 1/4. Помимо проблем
высокой точности эталона имеется проблема стабильности формы образцовой
оптической поверхности, которая изменяется при действии температуры,
гравитационных и динамических факторов. Погрешности могут быть
незначительными и составлять делать приблизительно 0.01 длины волны.
Однако для самых высоких уровней точности контролируемых изделий такие
ошибки недопустимы. Важная проблема, что величина остаточной
погрешности эталона
фактически, является неизвестной, и достоверная
аттестация
интерферометра, сделанного изготовителем, действительно
проблематична. Кроме того, образцовая оптическая деталь очень дорога в
производстве.
Самая большая популярность для технологического и испытание качества
поверхностей сравнения, оптических состем и деталей принадлежит
автоматизированным интерферометрическим комплексам типа Zygo, МollerWedel и их аналогам. Преимущество этих устройств - оптический уровень
точности измерений (достаточный для проверки продукции среднего класса
точности порядка 1/20 длины волны), достаточная универсальность, обработки
данных на компьютере и наглядное представление результатов.
Однако комплекс Zygo и его аналоги имеют ряд фундаментальных недостатков,
которые не упомянуты в рекламных материалах. Это обстоятельство может
дезориентировать покупателя измерительного оборудования, планирующего
изготовление оптических систем лучшего класса. Такая дезориентация создает
для поставщика точной оптики чрезвычайно серьезные и дорогие проблемы.
Авторитет громкого имени поставщика измеряющего оборудования приводит
к инцидентам, когда широко рекламируемое оборудование неправильно
применяется к целям, для которых оно в основном не предназначено. Такая
75
ошибка способна причинить фатальные просчеты в существенных и
уникальных проектах.
Согласно рекламным данным, эти остаточные ошибки производства делают
1/10 - 1/30 длина волны и, следовательно, такие устройства подходят для
правильного определения только довольно больших остаточных ошибок
проверенного изделия, на уровне 1 - 1/3 длины волны. Поэтому изделия с
такими ошибками в современных условиях могут относиться только к
среднему, но не к самому высокому классу точности. Оптические системы
лучшей используемой точности, например, в космических телескопах,
микроскопах исследования и системах для микроэлектроники, не могут иметь
остаточные ошибки, превышающие 1/30- 1/40 длины волны. Поэтому ошибка
измеряющего оборудования для создания таких оптических систем не должна
быть больше, чем 1/300 - длины 1/400 волны.
Дополнительные встроенные системы для расшифровки интерферограмм
(такие как V-100 с Intomatic-P компании Moller-Wedel или устройства
расшифровки, поставляемые с интерферометром ZYGO) позволяют, по
заявлениям продавцов, повышать точность до 1/80 – 1/1000 долей длины
волны. Однако это утверждение основано на недоразумении. Это означает
только точность измерения отклонений от формы образцовой поверхности,
погрешности которой на данном уровне точности неизвестны.
Однако потребитель не будет удовлетворен этим обстоятельством. Он
нуждается в изделии, ошибки которого не превышают 1/30 - 1/40 длины волны
и, в наиболее сложных случаях, еще менее - до1/1000 длины волны.
Гарантировать достижение этого условия рассматриваемый интерферометр не
способен. Кроме того, стоимость комплекса типа Zygo, составляет 500,000 800,000 USD.
В настоящее время в России никакое интерферометрическое оборудование не
изготавливается индустриально. Производство русского аналога Zygo интерферометрического комплекса IKD-110 (разработанного LOMO Ltd. в
Санкт-Петербурге) теперь остановлено.
Качество технологии
Технологические ресурсы отечественной промышленности,
в частности
АО”ФОКУС”, применяются сегодня в создании нового поколения
интерферометрических устройств, основанных на дифракции света на точке
при формировании опорного волнового фронта. Предлагается брать как
основное устройство “IN-SPECTRO” в лабораторной версии, разработанные
профессором
В.К.Кирилловским.
Построенный
на
новой
системе
интерферометрических принципов, прибор “IN_FOCUS " дает полную и
точную информацию относительно минимальных ошибок изделия. Это
впервые дает изготовителю возможность видеть и надежно оценивать
минимальные ошибки созданного оптического изделия на уровне 1/ 100λ при
амплитудной расшифровке и 1/1000 длины волны при фазовой [7] расшифровке
76
Download