Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 13 декабря 2011 г. N 1066-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ОПТИКА И ФОТОНИКА.
ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ
ЧАСТЬ 1
ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ
State system for ensuring the uniformity of measurements.
Optics and photonics. Interferometric measurements
of optical elements and systems. Part 1. Terms,
definitions and fundamental relationships
ISO/TR14999-1:2005
State system for ensuring the uniformity of measurements.
Optics and photonics - Interferometric measurement
of optical elements and optical systems. Part 1: Terms,
definitions and fundamental relationships
(IDT)
ГОСТ Р 8.743-2011/ISO/TR 14999-1:2005
Группа Т80.10
ОКС 17.180
Дата введения
1 марта 2013 года
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1. Подготовлен Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (ФГУП "ВНИИМС").
2. Внесен ТК 53 "Основные нормы и правила по обеспечению единства измерений" Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.
3. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1066-ст.
4. Настоящий стандарт идентичен международному документу ИСО/ТО 14999-1:2005 "Оптика и фотоника. Интерферометрическое измерение оптических элементов и систем. Часть 1. Термины, определения и фундаментальные связи" (ISO/TR 14999-1:2005 "Optics and photonics - Interferometric measurement of optical elements and optical systems. Part 1: Terms, definitions and fundamental relationships").
5. Введен впервые.
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.
Введение
Техническим комитетом ISO/TC 172/SC1 была подготовлена серия международных стандартов "Обозначения в технических чертежах оптических элементов и систем", опубликованная как ИСО 10110 под общим названием "Оптика и фотоника - Разработка технической документации на оптические элементы и системы". После предварительного опубликования этой серии и особенно ее части 5 "Допуски на отклонения формы поверхности" и части 14 "Допуски на деформации волнового фронта" стала очевидной потребность в дополнительной документации, регламентирующей необходимую для описания изготавливаемых оптических изделий информацию с учетом допусков. В связи с этим ISO/TC 172/SC1 решил подготовить технический доклад "Интерферометрия оптических волновых фронтов и форм поверхностей оптических элементов".
В ходе дискуссий было выяснено, что впервые технический доклад или международный стандарт, подготавливаемый ИСО, имеет отношение к волновой оптике, т.е. базируется на основах не геометрической, а физической оптики.
Этот проект стандарта (технический доклад) освещает первоочередные потребности специалистов в части определения качества оптических элементов и в целом оптических систем, причем основное внимание уделено погрешностям определения параметров и искажениям волнового фронта. Эти погрешности и искажения охватывают всю шкалу пространственных частот, однако в докладе их спектр ограничен только его низкочастотным и среднечастотным диапазонами. Высокочастотные погрешности и искажения волнового фронта могут быть определены либо методами микроскопии, либо путем измерения характеристик рассеянного света или же с использованием неоптических способов зондирования поверхности.
Аналогичное ограничение было введено и применительно к диапазону длин волн излучения источников, используемых в интерферометрах: в ИСО 14999 рассматриваются методы испытаний и измерений в основном в видимом диапазоне оптического спектра. В некоторых случаях при исследовании необработанных поверхностей, полученных после шлифования, применяются -лазеры с длиной волны 10,6 мкм, а при контроле оптики, используемой в микролитографии, - эксимерные лазеры с длинами волн ~193 и ~248 нм. Однако в данном докладе эти спектральные диапазоны упоминаются в редких случаях, а остальные участки оптического спектра остаются вне рассмотрения.
1. Область применения
Настоящий стандарт содержит термины, определения, а также фундаментальные физические и технические принципы интерферометрии оптических волновых фронтов и форм поверхностей оптических элементов. Описано влияние измеряемых волновых фронтов на выбор конструкции и способ применения того или иного интерферометра. Поскольку все виды волновых фронтов (за исключением сверхпротяженных плоских волн) изменяют свою форму по мере распространения, в настоящем стандарте приведены основополагающие сведения из теории распространения электромагнитных волн, а также описаны принципы двухлучевой интерференции.
С целью получения фазовой информации из результатов измерений распределения интенсивности как во времени, так и в пространстве, описание распространения волн в оптическом диапазоне частот проводится с использованием концепции комплексной амплитуды.
Кроме того, рассмотрены присущие интерферометрии источники систематических и случайных погрешностей.
2. Основные положения электромагнитной теории
и распространения волн
2.1. Параметры, обозначения, единицы, константы, операторы и вычислительные процедуры
Основные параметры, обозначения, единицы и константы приведены в таблице 1, а операторы и вычислительные процедуры - в таблице 2.
Таблица 1
Параметры, обозначения, единицы, константы
Параметры Обозначения Рекомендуемые единицы, константы
Вектор электрического поля; электрический вектор E В/м
Вектор магнитного поля; магнитный вектор H А/м
Электрическое смещение; электрическая индукция D Кл/м2 = А·с/м2
Магнитная индукция; плотность магнитного потока B Тл = Вб/м2 = В·с/м2
Диэлектрическая проницаемость <*> Ф/м = А·с/В·м
Диэлектрическая проницаемость вакуума
Относительная диэлектрическая проницаемость 1
Магнитная проницаемость <**> Гн/м = В·с/А·м
Магнитная проницаемость вакуума
Относительная магнитная проницаемость 1
Скорость распространения волны в среде c м/с
Скорость распространения волны в вакууме
Абсолютный показатель преломления n 1
<*> Математическое соотношение: , <**> Математическое соотношение: .
Таблица 2
Операторы и вычислительные процедуры
Оператор Определение/вычислительные процедуры Наименование (тип)
Набла (вектор)
Лапласиан (скаляр)
2.2. Уравнения Максвелла
Уравнения Максвелла являются фундаментом теории распространения электромагнитных волн. Для среды, не содержащей электрических зарядов и токов и обладающей пренебрежимо малой электропроводностью, уравнения Максвелла записываются в форме:
. (1)
Соотношение между D и E, равно как и между B и H, выглядит следующим образом:
. (2)
Оно справедливо применительно лишь к линейным средам.
2.3. Электромагнитные поля в среде
Для среды с однородными распределениями и уравнения (1) трансформируются к виду:
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
