The aim of the present article is to provide clear and user valuable information about aspheric surfaces measurements suitable for use in optical manufacture. In view of this a theoretical analysis of the surface shape criteria defining possibilities in accordance with ISO 10110 was compiled. Also the aspheric surfaces measurement operating procedures (measurement methodology) for aspherical stitching interferometer and 3D non-contact profilometer were compiled too with regard to the process key steps discussion. These procedures were then tested by the real aspherical surfaces samples measuring and the standard deviations of the results were determined., Cílem předkládaného článku je přinést přehledné a uživatelsky cenné informace o způsobech měření asférických povrchů vhodných pro použití v optické výrobě. S ohledem na to byl proveden teoretický rozbor možností definování tvarových kritérií v souladu s normou ISO 10110 a dále byly sestaveny operační postupy - metodiky měření, popisující klíčové úkony při měření tvarů asférických povrchů pomocí asférického stitchovacího interferometru a 3D bezkontaktního profilometru. Tyto postupy pak byly testovány měřením reálných vzorků asférických ploch, kdy byly stanoveny standardní směrodatné odchylky získaných výsledků., and Stanislav Michal ml.
This article is dedicated to shape measurement of both optical and other surfaces by digital holographic interferometry. The experimental setup was designed and modified as the current requirements for different measurements changed. Different objects were used for determining the parameters and possibilities for every single method. Overall, two methods were used. The frequency sweeping digital holography (FSDH) had shown better results. and Příspěvek se zabývá problematikou měření tvaru optických a jiných ploch pomocí digitální holografické metody. Bylo navrženo experimentální uspořádání pro měření, které bylo následně upravováno dle aktuální potřeby měření. Pro experimenty bylo použito více objektů, jejichž pomocí byly otestovány parametry jednotlivých metod. Byly použity dvě metody, z nichž lepší výsledky vykazovala skenovací holografická interferometrie.
Sub-aperture stitching interferometry enables to divide measured optical surface into several sub-apertures that can be measured separately in contrast with classic full-aperture interferometry. Using this method, it is possible to measure optical surfaces with high numerical aperture or aspherical surfaces with conventional interferometers. In the measurement process sub-apertures are sequentially reached by focusing output beam from interferometer to defined positions on the measured surface. Different kinematic structures with highly accurate measurement systems, that enable proper positioning of measured surface, are used for this purpose. In this paper, optimal mathematical representation of suitable positioning system for sub-aperture stitching interferometry, in the way of highly accurate result with minimum computational demands, is described. Paper especially focuses on forward and inverse kinematic of the system together with proper design of sub-aperture lattice structure, that defines position of each sub-aperture. and Sub-aperturní sešívací interferometrie, na rozdíl od klasické celo-aperturní, umožňuje rozložit měřenou optickou plochu na více separátně měřitelných sub-apertur. Díky tomu lze významným způsobem rozšířit využitelnost konvenčních interferometrů pro měření optických ploch o velké numerické apertuře či významné asféricitě. Sub-apertur je v průběhu měření postupně dosahováno fokusací laserového svazku vystupujícího z interferometru do přesně definovaných míst optické plochy. K tomuto účelu jsou využívány různé kinematické struktury s velmi přesnými odměřovacími systémy. Předmětem tohoto příspěvku je optimální matematická reprezentace polohovacího systému, využitelného pro sub-aperturní sešívací interferometrii, s ohledem na nízké výpočetní nároky. Článek se zabývá především přímou a inverzní úlohou kinematiky společně s návrhem sub-aperturní mřížky, definující polohy jednotlivých sub-apertur měřené optické plochy.
This paper presents the single point diamond turning (SPDT) technology combined with an ultrasound-assisted machining process. The connection of both technologies allows ultra precision machining of steel alloy, reaching optical surface quality without the necessity of post polishing. The paper outlines results achieved by machining of different steel alloys with low thermal expansion. and Tento článek pojednává o možnostech a výsledcích aplikace technologie single point diamond turning (SPDT) kombinované s ultrazvukovou asistencí při obrábění materiálů invar a superinvar. Kombinace SPDT s ultrazvukovou asistencí umožňuje dosažení optické kvality povrchu bez nutnosti následného leštění při velmi přesném obrábění kovových materiálů s vysokým podílem železa. Vysoce hladké povrchy nejsou standardní technologií SPDT dosažitelné např. u ocelí, především proto, že dochází k velké chemické interakci diamantového nástroje a uhlíku obsaženého v oceli. Materiály invar a superinvar svým nízkým koeficientem teplotní roztažnosti a velkou tepelnou vodivostí jsou ideálními kandidáty pro realizaci metrologických referenčních povrchů, což byla i hlavní motivace pro provedení výzkumu jejich obrobitelnosti. V článku jsou prezentovány výsledky, které byly dosaženy při obrábění invaru a superinvaru technologií SPDT s ultrazvukovou asistencí.
A digital holographic interferometry (DHI) for 3D measurement of temperature distributions in moving fluid is presented in this paper. The measurement uses digital holographic setup for measurement of a flow of fluid propagated through an orifice and tomographic approach for 3D reconstruction of the flow. The periodic character of the flow and synchronization between the digital camera and external trigger driving the phenomenon allows us to measure phenomena with much higher frequency when compared to frame rate of the digital camera. Furthermore one can capture a large number of the flow projections from different viewing directions which are later used for 3D tomographic reconstruction of the whole temperature field of the flow. The measurement results are verified and compared with hot wire method (CTA) in the paper. and Tento článek popisuje metodu digitální holografické interferometrie (DHI) pro 3D měření rozložení tepla v pohybující se tekutině. V experimentu je pomocí digitálního holografického uspořádání měřena teplota tekutiny proudící skrze otvor. Periodický charakter proudění spolu se synchronizací kamery a ovládání proudění umožňuje zaznamenat velké množství 2D projekcí proudu z různých směrů pozorování. Ty pak slouží jako vstupní data pro tomografickou rekonstrukci teplotního rozložení tekutiny. V článku jsou prezentovány výsledky měření a jejich verifikace pomocí drátkové metody CTA.
This paper presents the method for shape measurement by digital holography based on wavelength contouring. The method employs multiple measurements from different illumination directions followed by stitching of the individual measurements by leastsquare method. This approach is promising in measuring ofsteepersurface slopes more accurately. and Článek představuje metodu pro měření tvarů broušených ploch, která je založena na principu vícevlnné digitální holografie. Metoda využívá měření daného povrchu při osvětlení z několika různých směrů a následného složení dílčích měření pomocí metody nejmenších čtverců. Tato metoda umožňuje měřit rovinné, sférické, asférické i tzv. free-form tvary broušených povrchů s větší přesností v porovnání se standardními metodami holografického konturování.