Дьоміна, Наталя АнатоліївнаМорозов, Микола ВікторовичСолодов, Вадим ВікторовичХаланчук, Лариса Вікторівна2020-06-192020-06-192020Відбиття світла від дифракційної ґратки з трикутним профілем / Н. А. Дьоміна [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Машинознавство та САПР = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Engineering and CAD : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2020. – № 1. – С. 28-32.https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/47036Розглянута дифракція світла у випадку скалярного наближення хвильової оптики для відбивної ґратки з трикутним профілем. У випадку дифузно відбиваючої одновимірної шорсткої поверхні, її рельєф у першому наближенні можливо подати, як випадковий набір відбивних ґраток з трикутним профілем з нормальним (гауссовим) законом розподілу амплітуди та просторового періоду. Отримано умову для амплітуди та періоду дифракційної ґратки, за якою відсутнє повторне відбиття, і отримано залежність оптичної різниці ходу від амплітуди та просторового періоду трикутного профілю ґратки. Досліджено інтенсивність відбитої хвилі у залежності від параметрів рельєфу ґратки. Проведено вимірювання відносної інтенсивності (коефіцієнту відбиття) при нормальному освітленні для еталонних зразків шорсткої поверхні. Відносна інтенсивність відбитої хвилі у випадку нормального освітлення та відбиття використовується при розробці оптичного безконтактного експрес-методу вимірювання шорсткості поверхні для діапазону 0.05…0.25 мкм. Запропоновано оптичну схему вимірювання шорсткості, у якій також використовують зразки поверхні з відомою шорсткістю. Розглянуто також залежність інтенсивності відбитої хвилі від кута дифракції. У цьому випадку необхідно застосовувати чисельні методи інтегрування. Таким чином, вимірювання відносної інтенсивності нормально відбитої хвилі у фокальній площині об’єктива дає змогу визначити шорсткість дифузновідбивної поверхні.У випадку нелінійної реєстрації голографічних дифракційних ґраток гармонічний профіль може бути суттєво деформовано та наближається до трикутного. Тому для дослідження відбивних голографічних дифракційних ґраток та визначення їх дифракційної ефективності використовують модель із трикутним профілем штриха.We study the light diffraction at a reflective grating with triangular profile in scalar wave optics approximation. The case of 1D diffusively reflective rough surface can be described in the first approximation as a random set of reflective gratings with triangular profiles, which are characterised by normal (Gaussian) distribution of amplitude and spatial period. We have obtained the condition for amplitude and period of a diffraction grating in the case of absence of secondary reflections, and the dependence of optical path difference on amplitude and spatial period of the triangular profile. We have investigated the influence of triangular profile parameters on the intensity of reflected wave. We have measured the relative intensity (reflection coefficients) of rough surface reference samples in the case of normal incidence. The relative intensity of reflected wave in the case of normal incidence is used in the design of optical contactless methods for the characterisation of rough surfaces in range of 0.05…0.25 mm. We suggested an optical scheme for the surface roughness measurements, and tested it on the reference samples of rough surfaces. We investigated the dependence of reflected wave intensity on the diffraction angle, and simulated it using numerical solutions of Maxwell equation (FDTD methods). Therefore, we demonstrate that measurements of relative intensity of the reflected wave in the normal to sample plane direction in an objective focal plane allow for determination of the roughness of diffusely reflective surfaces.ukдифракційні структуритрикутні ґраткишорсткість поверхоньпараметри шорсткостівідбивні дифракційні ґраткидифузно відбиваючі поверхніприкутні профіліreflective diffraction gratingtriangular profilediffraction efficiencyroughnessArticledoi.org/10.20998/2079-0775.2020.1.04https://orcid.org/0000-0002-1118-1834https://orcid.org/0000-0002-5122-8449https://orcid.org/0000-0002-6697-2772https://orcid.org/0000-0002-6055-6233