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Le Verifire PE fait partie de la nouvelle génération "tout numérique" des profilomètres interférométriques de Fizeau de la société Zygo (http://www.zygo.com). Cet interféromètre à laser permet le contrôle sans contact de toute surface de qualité optique. Il permet de réaliser les mesures plus rapidement que le Verifire XP/D du fait d'une caméra très rapide (210 Hz au lieu de 75 Hz pour le XP/D). Il est donc recommandé pour des analyses en milieu perturbé, soit par des vibrations, soit par des conditions environnementales (longues cavités par exemple). En plus de sa rapidité d'analyse, le Verifire PE est équipé en standard du logiciel d'acquisition instantanée avec un interférogramme unique (Flash Phase) et du logiciel de contrôle des vibrations (VC software).
Le principe de fonctionnement du Verifire PE est identique à celui du Verifire XP/D (voir les explications plus bas). Il peut être utilisé exactement de la même manière pour les mêmes applications et en utilisant les mêmes accessoires. Le Verifire PE est donc équipé des mêmes types de composants que le Verifire XP/D.
La spécificité du Verifire PE est de permettre des acquisitions par balayage axial (piézo) de façon plus rapide afin de minimiser les effets des perturbations extérieures pouvant être dues à des vibrations mécaniques (fonctionnement en atelier de production par exemple) ou bien provenant de l'environnement (convection d'air ou longues cavités). Cela est notamment possible par l'usage d'une caméra rapide (210 Hz au lieu de 75Hz pour le Verifire XP/D). De ce fait, le Verifire PE améliore donc les analyses métrologiques en milieu perturbé. De plus, le PE est fourni avec la toute nouvelle option logicielle pour le contrôle des vibrations. Ce logiciel de traitement permet d'éliminer les effets des vibrations mécaniques sur les mesures. Enfin, l'option d'analyse instantanée par interférogramme unique Flash Phase est également fournie.
Comme le Verifire XP/D et leurs prédécesseurs, le Verifire PE fonctionne en suivant le schéma optique de Fizeau avec modulation de phase par balayage piézoélectrique. Le principe de la mesure consiste à former une cavité optique entre la surface à caractériser et l'étalon de surface (appelé aussi référence) qui travaille en transmission. Le déplacement de cette référence le long de l'axe de propagation du laser permet de moduler la longueur de la cavité optique. Cela permet d'acquérir plusieurs points de mesures sur la courbe de variation de phase pour chaque pixel de la caméra. L'analyse des données de phase est effectuée par le logiciel MetroPro à l'aide d'algorithmes brevetés de grande précision, à 7 et 13 niveaux d'échantillonnage qui assurent une répétabilité inégalée des mesures. Par l'analyse de la modulation des interférences, le système détecte alors l'écart par rapport à l'optique de référence utilisée en transmission: un plan ou une sphère. Il permet ainsi de caractériser la forme et les irrégularités de la surface contrôlée (en planéité ou en sphéricité).
Les mesures peuvent être réalisées en réflexion ou en transmission. En réflexion, les interférences sont construites à partir de l'onde de référence et de l'onde réfléchie par la surface à caractériser. En transmission, le schéma optique est un peu plus évolué puisqu'il fait intervenir l'onde transmise par l'optique caractérisée. Cette onde transmise est réfléchie par un miroir en fond de cavité puis retraverse l'optique en sens inverse avant de venir interférer dans le Verifire avec l'onde de référence.
Les principales utilisations des Verifire sont les analyses par réflexion simple d'une surface optique plane (fenêtres, miroirs ou cristaux optiques de précision) ou sphérique (lentilles ou miroirs concaves ou convexes). Il existe cependant un nombre important d'utilisations particulières. Toutes ces applications sont présentées plus bas en fichier pdf.
Le système est constitué d'un boîtier interférométrique, d'une télécommande (zoom, focus, alignement et mesure) et d'une interface utilisateur composée d'un PC Dell complet et d'un écran de visualisation des franges d'interférence. Le boîtier interférométrique comporte tous les éléments optiques du système soit: le laser, les optiques de mise en forme du faisceau dont le zoom et la mise au point (ou focus) motorisés et la caméra. Il intègre également toutes les alimentations et cartes électroniques nécessaires au fonctionnement de ses composants (laser, caméra, moteurs, ensemble piézoélectrique). Le système piézo générant la modulation spatiale de la cavité est connecté à la sortie du boîtier juste avant le système de fixation à baïonnette spécifique Zygo pour le maintien de l'élément de référence (plan TF ou sphérique TS).
Comme le Verifire XP/D, le Verifire PE existe en deux dimensions: 4" soit un faisceau d'analyse utile de 101 mm ou 6" pour un faisceau de 152 mm.
Le logiciel d'exploitation des mesures MetroPro fonctionnant sous Windows XP Pro est commun à tous les appareils ZYGO et fournit les résultats sous de très nombreuses formes (graphiques 3D, courbes de profil, de tableaux de valeurs numériques …).
Zygo VeriFire & GPI Accessoires
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