4. Для вогнутых сплюснутых эллипсоидов, у которых аберрации нормалей положительны, используют эталон-компенсатор в виде плосковогнутой линзы.

Если рабочие поверхности эталон-компенсатора выполнены идеально, на вид рабочей интерференционной картины оказывают влияние погрешности формы контролируемых АП, неоднородности стекла эталон-компенсатора и остаточные аберрации в компенсационной системе.

5. С повышением требований к АП в компенсационной системе необходима практически идеальная аберрационная коррекция. При контроле формы крупногабаритных АП в качестве компенсаторов нормалей практически невозможно использовать одиночные линзы, так как они не могут обеспечить необходимый уровень аберрационной коррекции. Поэтому компенсаторы

состоят из нескольких элементов. Предпочтительно, чтобы функции, которые выполняет каждый из элементов, были разделены. Компенсатор с разделенными функциями включает силовой элемент 6 и компенсатор аберраций высших порядков 7. Оба элемента представляют собой одиночные линзы, действующие с конечного расстояния, причем линза 7 расположена вблизи центра кривизны (точки С0) при вершине АП. Эта линза не оказывает заметного влияния на геометрию сходящегося за линзой 6 пучка лучей, но позволяет повысить точность компенсации аберраций. Перемещение линзы 7 вдоль оптической оси обеспечивает плавную регулировку степени аберрационной коррекции.

Однако такой компенсатор обладает значительными недостатками. Прежде всего, он состоит из двух удаленных друг от друга линз: расстояние между ними более 2000 мм. Так как диаметры этих линз отличаются в несколько раз, их взаимная центрировка затруднена. В окончательном варианте компенсатора такой конструкции линза 6 имеет диаметр 300 мм, что создает большие

трудности при подборе заготовки из оптически однородного стекла.

6. Более оптимальным вариантом компенсатора нормалей АП астрономических зеркал можно считать двухлинзовую систему, в которой первая по ходу лучей линза не вносит сферической аберрации третьего порядка. Линза 7 выполняет функцию силового элемента, именно она компенсирует аберрации третьего порядка нормалей контролируемой АП. Линза 6 является корректором сферической аберрации высших порядков всей компенсационной системы, так как

она не вносит в гомоцентрический пучок сферическую аберрацию третьего порядка. Эта линза - менисковая с равными радиусами r кривизны ее поверхностей. Для улучшения технологичности элемента, компенсирующего аберрации высших порядков, из него можно удалить большую часть стекла, как это показано в нижней части рис. 9. В таком случае функцию менисковой линзы 6 будут выполнять две линзы 6' и 6", разделенные воздушным промежутком. Сферические поверхности этих линз также имеют одинаковые радиусы кривизны.

Аберрационные свойства пары линз 6' и 6" аналогичны свойствам первоначальной менисковой линзы 6. Положительный эффект такого конструктивного решения заключается в снижении требований к оптической однородности стекла первого элемента и повышении точности изготовления оптических поверхностей линз. По сути пара линз 6' и 6" аналогична паре пробных стекол, у которых достигается высокая точность изготовления поверхностей в результате их

взаимного контроля в процессе производства.

7. Для реальных АП расчет компенсатора нормалей в виде одной линзы часто приводит к нереализуемым результатам. Например, расчетный диаметр линзы-компенсатора в ходе лучей из бесконечности применительно к параболоиду диаметром 6000 мм оказывается более 500 мм, что исключает его практическое применение. Рациональным решением проблемы можно считать компенсатор нормалей из двух линз: афокальной и положительной. В измерительную ветвь входит параллельный пучок лучей, который падает на вогнутую сферическую поверхность афокальной линзы 6. При преломлении лучей этой линзой диаметр проходящего через нее светового пучка увеличивается; при этом в него вносится сферическая аберрация. Параксиальные лучи, вышедшие из афокальной линзы, далее проходят параллельно оптической оси. Поскольку ход непараксиальных лучей искажен сферической аберрацией, углы между этими лучами и осью не равны нулю. Затем этот световой пучок преломляется положительной линзой 7, которая вносит в него дополнительную аберрацию. Таким образом, эта двухлинзовая система выполняет функцию силового элемента. Корректором аберраций высших порядков является воздушный промежуток между линзами (воздушная линза переменной толщины). При изменении этого промежутка коррекция в области аберраций третьего порядка не нарушается. Существенное преимущество компенсатора такой конструкции заключается в том, что расстояние от светоделительной пластины 3 интерферометра до компенсатора может быть любым. Важно только обеспечить параллельность оптической оси компенсатора и оси падающего светового пучка. Для удобства афокальная линза 6 компенсатора имеет плоскую фаску, которая, подобно плоскому зеркалу, отражает падающие на нее лучи. Это позволяет контролировать правильность установки компенсатора, как по автоколлимационному блику, так и по интерференционной картине. Основным конструктивным недостатком представленного варианта компенсатора можно считать большой воздушный промежуток между линзами. Однако это не может оказать существенного влияния на взаимную центрировку линз компенсатора, так как их можно изготовить с одинаковым полным диаметром. Поэтому внутреннюю поверхность оправы такого компенсатора можно проточить за один проход резца.