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Le GPI Flash Phase (GPI FP) 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. Utilisant une analyse "instantanée" à partir de l'acquisition d'un interférogramme unique, il vient épauler le GPI XP/D en proposant, par la suppression de l'ensemble piézoélectrique, une solution à moindre coût et de surcroît insensible aux vibrations.
Comme le GPI XP/D, ce GPI Flash Phase fonctionne en suivant le schéma optique de Fizeau mais il n'utilise pas la modulation de phase par balayage piézoélectrique pour caractériser la surface. Il propose le même principe de mesure qui consiste à former une cavité optique entre la surface à caractériser et l'étalon de surface (appelé aussi référence) qui travaille en transmission. Contrairement au GPI XP/D, cette référence optique n'est pas déplacée le long de l'axe de propagation du laser. Il n'y a donc pas de "balayage des franges" sur la surface. Le GPI Flash Phase utilise une technologie spécifique d'acquisition de phase qui permet de minimiser la sensibilité aux vibrations en acquérant les informations de surface à partir d'un interférogramme unique. Outre la méthode d'acquisition et l'algorithme qui sont différents mais transparents pour l'utilisateur, le réglage de la cavité interférométrique est différente. Au lieu de régler l'interféromètre de façon à être aussi proche que possible de la teinte plate c'est-à-dire référence (TF) bien parallèle à l'échantillon, l'utilisateur doit introduire un léger angle volontaire (ou "tilt") afin d'obtenir un nombre suffisant de franges pour que l'analyse Flash Phase puisse donner le résultat avec une bonne précision. Zygo préconise un interférogramme de 30 franges. Dans le but d'atteindre une excellent répétabilité des mesures, le système est d'ailleurs livré avec un porte TF permettant d'obtenir ces franges de façon préréglée. En fait, plus la surface est perturbée, plus il convient d'introduire de franges dans le champ. Cependant un trop grand nombre de franges qui équivaut à un angle plus important risque d'introduire des artéfacts de mesures liés aux aberrations optiques ainsi produites.
Ensuite, l'analyse de cet interférogramme par filtrage numérique puis Transformée de Fourier inverse permet au GPI Flash Phase de détecter 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).
Tout comme avec le GPI XP/D, les mesures peuvent être réalisées en réflexion ou en transmission d'une surface optique plane (fenêtres, miroirs ou cristaux optiques de précision) ou sphérique (lentilles ou miroirs concaves ou convexes) mais 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 sous Windows XP. 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). Est également fourni, avec ce GPI FP, un système à baïonnette Zygo classique pour le maintien de l'élément de référence (plan TF ou sphérique TS) mais possédant l'option de "tilt préréglé" nécessaire à l'analyse Flash Phase.
Le GPI FP 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 …).
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