Влияние материала подложек и геометрических характеристик измерительных диафрагм на результаты измерения характеристик качества оптических систем инфракрасного диапазона спектра

Леонов М.Б., Терлецкий Е.С., Серегин Д.А. Влияние материала подложек и геометрических характеристик измерительных диафрагм на результаты измерения характеристик качества оптических систем инфракрасного диапазона спектра // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 7. С. 51–59. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-07-51-59

Leonov M.B., Terletskiy E.S., Seregin D.A. Substrate material and geometry features of measurement slits influence on infrared optical systems quality characteristics measurement [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2023. V. 90. № 7. P. 51–59. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-07-51-59

M. B. Leonov, E. S. Terletskiy, and D. A. Seregin, "Influence of substrate material and geometric features of measurement slits on the measurement results of infrared optical system quality characteristics," Journal of Optical Technology . 90(7), 384-389 (2023). https://doi.org/10.1364/JOT.90.000384

Предмет исследования. Влияния геометрических характеристик и технологии изготовления измерительных диафрагм, а также оптических характеристик материала их подложек на результаты измерений функций рассеяния линии и передачи модуляции объективов длинноволнового инфракрасного диапазона спектра. Цель — минимизация погрешности измерений функций рассеяния линии и передачи модуляции объективов длинноволнового инфракрасного диапазона спектра, вносимой характеристиками измерительных диафрагм. Метод. Расчетно-теоретический метод определения погрешности измерений функции передачи модуляции, возникающей из-за геометрических характеристик щелевых и точечных измерительных диафрагм. Расчетнопрактический метод определения погрешностей измерений функций рассеяния линии и передачи модуляции объектива-образца сравнения, обусловленных влиянием материала подложки измерительной диафрагмы, путем многократных измерений и сравнения с расчетом. Основные результаты. Рассмотрено влияние геометрических характеристик диафрагм на результаты измерений функций рассеяния линии и передачи модуляции: раскрыто понятие аппаратной функции рассеяния линии как свертки истинной функции рассеяния точки или функции рассеяния линии с пространственными функциями пропускания измерительной и объектной диафрагм. Представлен вывод формул для расчета абсолютной погрешности определения поправочного коэффициента на конечные размеры щелевых и точечных диафрагм, используемых для вычисления функции передачи модуляции по измеренным аппаратным функциям рассеяния линии. Определена допустимая погрешность размера диафрагмы для минимизации погрешности измерений функции передачи модуляции. Исследовано влияние материала подложек диафрагм из селенида цинка, фторидов кальция и бария, а также металлической диафрагмы на результаты измерений функций рассеяния линии и передачи модуляции объектива-образца сравнения. Установлено, что результаты будут зависеть не только от геометрических характеристик диафрагм, но также и от технологии изготовления и оптических характеристик материала их подложек. Практическая значимость. Рассмотрены возможные погрешности технологии изготовления диафрагм и даны рекомендации по оптимизации технологии их изготовления на подложках из материалов, прозрачных в инфракрасной области спектра. Полученные выводы и рекомендации позволят в будущем обеспечивать единство измерений функций рассеяния линии и передачи модуляции объективов инфракрасного диапазона спектра на предприятиях оптической промышленности и будут полезны как специалистам, непосредственно проводящим измерения, так и разработчикам и изготовителям специализированного измерительного оборудования.

Коллектив авторов благодарит Андрея Васильевича Глазырина за неоценимую помощь на первоначальном этапе проведения настоящего исследования.