В сфере космической оптики проверка качества изготовления зеркал больших телескопов осуществляется с помощью микроизображений на кварцевых пластинках — так называемых компьютерно-синтезированных голограмм. Российские учёные предложили новый метод контроля точности таких голограмм посредством особых «меток» на них. Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда (РНФ).
Компьютерно-синтезированной голограммой — называется оптическая пластина, на которой лазерным лучом формируется изображение глубиной в десятые доли микрометра. Эти голограммы используются в объемном цветном телевидении, запоминающих устройств, для создания виртуальных объектов на выставках. С помощью этой технологии также проверяется качество оптических систем, в том числе и больших телескопов.
Для этой цели голограммы формируются на кварцевой пластинке. Они преломляют лучи света, создавая определённый волновой фронт. Последний и применяется в качестве эталона для проверки поверхности зеркал и линз. Однако для того, чтобы стать этим эталонным образцом голограмма должна быть изготовлена максимально точно, то есть не иметь дефектов в своей микроструктуре. Чаще всего дефекты возникают в результате отклонения лазерного луча, записывающего голограмму.
Недавно российские учёные предложили записывать в голограммы специальные метки, чтобы проверять их качество. Эти метки имеют форму микрорешёток, состоящих из точек, которые при прохождении света сквозь них формируют сложный дифракционный «рисунок» из множества световых пучков. Учёные создали эти микрорешётки с помощью лазера на кварцевом стекле. Измерение качества голограммы происходит согласно правилу: если микрорешётки оказываются смещёнными относительно друг друга, то голограмму нельзя считать точной. Если же это смещение не наблюдается, то голограмма может стать эталонным образцом для проверки оптики.
«Предложенный нами метод может определить погрешности в изображении масштабом до десяти нанометров, что позволяет гарантировать точность голограмм. Это очень важно, когда их применяют для проверки качества зеркал телескопов. Например, наш институт изготовил голограммы, которые использовались как эталоны при шлифовке поверхности самого большого в России зеркала — диаметром шесть метров — Большого телескопа азимутального (БТА). Также наша лаборатория создала голограммы для подобной проверки зеркал Космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Перспективы предложенного в этой работе метода очень широкие, поскольку для многих задач требуется создание уникальных голограмм, к каждой из которых необходимо подобрать собственный "ключик" — метод изготовления и проверки характеристик», — рассказывает Руслан Шиманский, научный сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН.Фото: РНФ
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.