Beiträge von Mr_beteigeuze im Thema „Bath-Interferometer optimieren“

Hallo Christian,
Dein Beitrag ist zwischen unserer lebhaften Disukussion fast untergegangen[:I]
Gut schaut Dein Bath aus, und das beispielhafte Interferogramm lässt sich mit Sicherheit auch ordentlich von OpfenFringe auswerten.
Habe ich das richtig gelesen? 8mm Laserstrahl? Das erscheint mir etwas viel oder?
Die Faustformel für die Ausleuchtung ist:
FL / DLaser = FOptik
FL: Brennweite Linse
DLaser: Durchmesser des Laserstrahls
FOptik: Öffnungsverhältnis des Prüflings.
Wäre in Deinem Fall also f/1,25. Erscheint mir etwas schnell[:D]
Hast Du eigentlich die Möglichkeit die Interferogramme flächendeckender auf den Chip zu bekommen? So ist es ja großteils eine Verschwendung von Information und du musst die Bilder nachbearbeiten. Ich selber mache nachträgliche Fotobearbeitung der Interferogramme sehr ungern, weil das schnell ziemlich aufwändig wird.
Viele Grüße, Matze

Hallo in die Runde,
die Daten sind nun endlich ausgewertet und mal vorneweg: Das Ergebnis hat mich schon etwas überrascht. Aber von Anfang an:
Die Fragestellung war, in wie weit eine Verkippung des Teilerwürfels, bzw. die Ausrichtung des Bath, Auswirkung auf die Ergebnisse der Interferometrie hat. In meinem Fall dokumentiere ich den Unterschied mit dem Laserstrahl links der Spiegelmitte und rechts der Spiegelmitte.
Die einzige Verstellung erfolgt hierbei an der Aufweitungslinse, die entsprechend verdreht werden muss, da ansonsten der Prüfling nicht voll ausgeleuchtet wird.

Bild 1: Verstellung der Aufweitungslinse, je nach Position des Lasers auf den Prüfling.

Wieso kommt man auf diese Idee? Weil bei einer 100% korrekten Ausführung des Bath die 2 Laserreflexe mit auf das Interferogramm kommen und die Auswertung entsprechend stören. Anbei 2 Beispiele:

Bild 2: Laserreflex etwas außerhalb des Prüflings.

Bild 3: Laserreflex innerhalb des Prüflings. In dieser Konfiguration ist eine Verkippung aller Bath-Bauteile nahezu nicht gegeben.

Zunächst Fall 1: Der Laserreflex ist außerhalb des Pürflings. Es ergibt sich die Auswertung wie in meinem vorherigen Beitrag beschrieben (Siehe hierzu auch Bild 8).

Zu Fall 2: Eine Auswertung des in Bild 3 gezeigten Interferogramms ergibt folgende Auswertung:

Bild 4: Auswertung des Interferogramms mit den 2 Laserreflexen. Die Ansicht zeigt die Auswertung von unten um die Störung zu verdeutlichen.

Es ist klar, man muss die Interferogramme retouchieren. Erstaunlicherweise genügt es aber, die schwarzen Linien grob zu verbinden. Ich habe das in Paint gemacht und nicht mal schön.

Bild 5: Korrigiertes Interferogramm

Dieses Interferogramm "frisst" OpenFringe erstaunlich gut. Es wird hier aber auch deutlich weshalb ich in dieser Konfiguration nicht gerne messe. Irgendwelche Kringel schleichen sich in das Interferogramm ein und die habe ich bisher nur durch das Verdrehen des Bath wegbekommen.

Bild 6: Auswertung mit korrigiertem Interferogramm.

Jetzt kommt der interessante Teil: Ich habe für jeden Fall 4 Interferogramme gemittelt und mit LowPass 0.10 geglättet. Für den Fall mit den Reflexen innerhalb des Prüflings ergab sich folgende Auswertung:

Bild 7: Auswertung der retouchierten Interferogramme da Laserreflex innerhalb des IG (4x LowPass 0.10)

Für den Fall mit den Laserreflexen außerhalb ergab sich diese Auswertung:

Bild 8: Auswertung mit Reflexen außerhalb ohne Abzüge.

Zieht man nun den Bath-Asti, oder den X-Asti ab (Beide sind nahezu gleich groß) ergibt sich folgende Auswertung:

Bild 9: Auswertung abzüglich X-Asti (=Bath-Asti) (4Ig LowPass 0.10)

Die Coma zu der Auswertung mit den Laserreflexen außerhalb:
X-Coma: -0,019
Y-Coma: -0,002

Zu dem Fall mit den Reflexen innerhalb:
X-Coma: +0,004
Y-Coma: -0,005

Es ergibt sich also kein wesentlicher Unterschied bzgl Koma.
Weiterhin ist es offensichtlich, dass durch die Verdrehung Asti produziert wird. Zieht man diesen ab, dann stimmen die Auswertungen erstaunlich gut überein.
Was mich an dieser Sache etwas irritiert: In der "korrekten" Ausführung bei der Aufnahme der Interferogramme habe ich gar keinen Asti in meiner Auswertung, obwohl hier der Bath-Asti sich schon bemerkbar machen müsste. Bei der "falschen" also verdrehten Ausführung war der Bath-Asti (von OpenFringe errechnet) zufällig genauso groß wie der der Auswertung. Hier war meine Welt damit in Ordnung. Das ist für mich derzeit der einzige Knackpunkt an der Geschichte.

Ansonsten bleibt das Fazit, dass man sich durch Verdrehen der Teile zusätzlich Asti einfängt. Diesen sehe ich jedoch recht unkritisch, da er durch Drehen im Teststand eliminiert werden kann. Ist man sich sicher, dass der Asti nicht im Glas steckt, dann geht es noch einfacher durch einen Klick auf das entsprechende Kästchen[:D].
Die "korrekte" Ausführung mit dem Bath erfordert das Retouchieren der Interferogramme, was einen Mehraufwand bedeutet, aber doch relativ einfach durchführbar ist. Wie so häufig bewegt man sich mit der aufwändigeren Methode 2 auf sichererem Terrain.

Viele Grüße, Matze

Edit: freigeschaltete Bilder eingefügt

Hallo in die Runde

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vielleicht macht Matze auch so einen Versuch. Das wäre ein guter Beweis als Bestätigung.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Sehr gerne falls ich etwas dazu beitragen kann. Allerdings verstelle ich mein Bath äußerst ungerne. Die Teile wieder entsprechend auszurichten ist ein zu großer Aufwand und wenn ich Pech habe, habe ich dann wieder Störungen im Interferogramm.
Was ich aber machen kann, ist den Laserstrahl mal Links und mal Rechts der Spiegelmitte auszurichten, Interferogramme aufnehmen und danach auszuwerten. In einer der beiden Konfigurationen sind die 2 Reflexe auch auf dem Spiegel.

Der Prüfling hat derzeit eine Genauigkeit, dass der Bath-Asti schon deutlich zu sehen ist. Er eignet sich also hervorragend für solche Spielchen. Anbei eine Auswertung, bestehend aus 4IG in einer Position. Geglättet mit LowPass 0.10. Was man hier sieht kommt alles vom Bath und ist nicht im Glas.

Für diese Auswertung sind die beiden Punkte nach wie vor etwas abseits des Prüflings (Siehe mein Beispiel-Interferogramm von heute Mittag)

Zu der oben gezeigten Auswertung die Zernike Koeffizienten:
X-Astig: 0,078
Y-Astig: 0,001

X-Coma: -0,019
Y-Coma: -0,002

Der Bath-Asti beträgt übrigens bei meiner Prüfstandkonfiguration
0,086. Das bedeutet, im oben gezeigten Bild ist eigentlich alles Topfeben.

Die Interferogramme mit den Reflexen im Spiegel sind gemacht. Einen anständiger Vergleich bekomme ich heute Abend jedoch nicht mehr hin. Morgen gibt es mehr.
Grüße, Matze

Hallo Alois,

vielen Dank für Deine ausführliche Darstellung zu diesem Thema. Dein Beispiel ist natürlich extrem, da in Autokollimation und stark verdrehter Teilerwürfel.

Mir persönlich ist das Retouchieren der Punkte zu aufwändig. Streng genommen muss ich den Würfel nicht mal verdrehen. Es reicht schon den Laser etwas links oder rechts der Spiegelmitte auszurichten um die 2 Punkte auf dem Spiegel oder knapp daneben zu haben. Ich habe bisher natürlich immer knapp neben den Spiegel ausgerichtet, siehe hier im Beispiel.

Einen Bath-Asti konnten ich bei diesem Projekt auch feststellen (f/3,85). Dieser kommt nach jetzigem Stand vom Bündelabstand und neu dazu auch wahrscheinlich von der Verdrehung des Teilerwürfels. Bei Abzug des Bath-Asti in OpenFringe (also Abzug von Z4) verschwindet der Asti nahezu komplett. Bei Rotation des Prüflings (2 Positionen, 90°) ist er quasi null.

Soweit ich das noch im Hinterkopf habe kann man die Koma bei einem Parabolspiegel vernachlässigen, da wegjustierbar.

Insofern könnte ich mit diesen Erkenntnissen leben, oder bin ich da auf dem Holzweg?[:I]

Viele Grüße, Matze

Hallo Kay,
die von Dir gezeigten Kringel im Interferogramm kenne ich nur zu gut, da ich auch schon damit zu kämpfen hatte. Die gute Nachricht zuerst: Durch Neujustierung des Bath habe ich sie erstmal wegbekommen. Die schlechte Nachricht: Ursache nicht geklärt.

Von der Aufweitungslinse scheinen sie jedenfalls nicht zu kommen. Nach einer Reinigung der Linse mit Isopropanol waren alle Artefakte weg, aber diese Kringel nicht. Auch der Laser scheint unschuldig zu sein, denn durch Verdrehen habe ich keinen Unterschied feststellen können.

Eventuell musst Du dir eine andere Stelle im Teilerwürfel aussuchen[?]
Bin da auch etwas überfragt
Grüße, Matze