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Opt. Pura Apl. 46 (3) 205-214 (2013) - 205 - © Sociedad Española de Óptica
Tutorial Paper / Artículo Tutorial
Section: Imaging Techniques / Sección: Técnicas de Imagen
A set of lateral shear optical tests with a liquid crystal display
Conjunto de pruebas ópticas de desplazamiento lateral implementadas con
una pantalla de cristal líquido
J. Sánchez-Paredes
(1)
, G. Silva-Ortigoza
(2)
, J. Castro-Ramos
(1,*)
, S. Vázquez-Montiel
(3,A)
1. Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica, Ap. Postal 51 y 216, C.P. 72000, Tonantzintla, Puebla, México.
2. Fac. Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma, Ap. Postal 1152, 72001, Puebla, México.
3. Universidad Politécnica de Tulancingo, C.P. 43697,Tulancingo, Hidalgo, México.
(*)
Email: jcastro@inaoep.mx A: miembro de AMO / AMO member
Received / Recibido: 12/02/2013. Revised / Revisado: 18/03/2013. Accepted / Aceptado: 03/04/2013.
DOI: http://dx.doi.org/10.7149/OPA.46.3.205
ABSTRACT:
In the literature it is possible to find the implementation of interferometric lateral shear tests with a
liquid crystal display (LCD). We collected them and implemented others not previously reported. We
show the versatility that the LCD offers to test of optical surfaces, so that graduate students can
experience the following tests: the Foucault test, the Wire test, the Hartmann test, the Ronchi test and
the null Ronchi test. Although these tests have been studied and developed since many years ago,
they require different screens for each test. One advantage of using a LCD is that it can display many
different screens, and therefore all mentioned tests can be developed. Another advantage is that, by
digitizing the patterns observed with a CCD camera, it is possible to analyze them to obtain
quantitative results instead of qualitative results; hence we use the Ronchi test as lateral shear
interferometer to develop the phase shifting interferometry (PSI). In order to validate our method
with the PC we implement the PSI using the Hariharan algorithm on the LCD. We used a LED as
illuminating source avoiding the use of expensive sources of light. A Ronchi grating with a big period
was required when testing optical surfaces with large f/#, vice versa. This was done easily from the
PC on the LCD, with a software that we developed with Visual C++ 6.0, a program to control the
different parameters of the screens displayed on the LCD.
Key words: Null Ronchi Test, Foucault Test, Wire Test, Hartmann Test, Circular Grid Test, Phase
Shifting, Liquid Crystal Display.
RESUMEN:
En la literatura se puede encontrar la implementación de pruebas interferométricas de
desplazamiento lateral en una pantalla de cristal liquido (LCD). Las hemos recopilado y hemos
implementado otras que no lo están. Mostramos la versatilidad que tiene la LCD en la prueba de
superficies ópticas para que estudiantes de nivel superior puedan llevar a la práctica la prueba de
Foucault, la prueba del alambre, la prueba de Hartmann, la prueba de Ronchi y la prueba de Ronchi
nula. Aunque estas pruebas han sido estudiadas y desarrolladas desde hace muchos años, estas
necesitan diferentes pantallas para que cada prueba sea implementada. Una ventaja de usar una LCD
es que con ésta, es posible desplegar demasiadas pantallas en la LCD y por lo tanto se pueden
desarrollar todas las pruebas mencionadas anteriormente. La otra ventaja es que digitalizando los
patrones observados con una cámara CCD es posible analizarlos y obtener resultados cuantitativos
en lugar de resultados cualitativos. También se utiliza la prueba de Ronchi como interferómetro de
desplazamiento lateral para desarrollar la interferometría de desplazamiento de fase (PSI). Con una
computadora personal (PC) implementamos la PSI con el algoritmo de Hariharan. Usamos un LED
como fuente de iluminación evitando el uso de fuentes de iluminación costosas. Podemos probar
cualquier sistema convergente de una manera cuantitativa. Al probar superficies ópticas con f/#
grandes, necesitamos un período grande de la rejilla de Ronchi y viceversa, esto se logra desde una
PC con software desarrollado en Visual C++ 6.0 el cual permite controlar los parámetros desplegados