Brevet FR2483609A1 — publié le 19811204

DISPOSITIF ET PROCEDE DE DETERMINATION INTERFEROME TRIQUE D'UNE DIFFERENCE DE LONGUEUR DE CHEMIN OPTIQUE La présente invention concerne un procédé et un dispositif interférométriques de détection de diffé rence de longueur de chemin optique, et elle porte plus particulièrement sur un procédé et un dispositif de ce type qui utilisent des niveaux d'intensité détectés pour trois différences discrètes de longueur de chemin optique afin de déterminer la différence de longueur de chemin optique entre les surfaces qui sont comparées. Les machines classiques de détermination de profil qui déterminent la différence de hauteur des points d'une surface par rapport à une seconde surface utilisent de façon caractéristique un dispositif inter férométrique. On contrôle généralement l'une des surfa ces par rapport à l'autre surface, ou surface de réfé -rence, et on détermine la différence de hauteur en dé terminant la différence de longueur de chemin optique entre les surfaces, dans un interféromètre.On effectue cette détermination en considérant que l'intensité en un point quelconque est représentée de façon générale par l'expression Io = |a1| + |a2| + 2a1a2cos ### (1) dans laquelle ### est l'angle de phase # A est la longueur d'onde de la radiation A est la différence de hauteur des sur faces aux points correspondants. On peut écrire ceci sous la forme 10 = K + Klcos k (2) avec K0= |a1| + |a2| K1 = 2a1a2 k = En appliquant cette expression, on peut faire varier la longueur du chemin optique de façon continue, ce qui conduit à une expression de la forme I0(t) = K0 + K1cos k(#+t) (3) dans laquelle t est la longueur variable du chemin. On peut développer ce terme, ce qui-donne : Io(t) = Ko+ Klcos k.cos kt - K1sink#.sin kt (4) et soumettre ensuite cette expression à une analyse de Fourier.L'accomplissement de cette analyse nécessite un réseau de calcul analogique très puissant ou un ordinateur spécialisé ou universel, du fait que l'analyse de Fourier est par nature une opération complexe. Dans un système, on détecte et on doit analyser plus de 200 intensités 1o différentes, et ce travail doit être effectué pour chaque point ou position stir les surfaces à comparer. Par exemple, un réseau de détecteurs de 100 par 100 éléments nécessite 10.000 calculs de ce type. L'analyse de Fourier, qui est un travail extrêmement complexe,devient ainsi un travail véritablement titanesque pour de telles applications. L'analyse de Fourier donne les coefficients du premier harmonique A1 = K1 cos k (5) B1 = -K1 sin k# (6) qu'on utilise ensuite pour obtenir une fonction trigonométrique de l'angle de phase # = k , telle que B1 - = -tg k# (7) A1 A partir de ceci, on détermine l'angle de phase et on calcule ensuite la différence de hauteur des surfaces # = (2#/#)# (8) # = ## (9) Cette technique nécessite ainsi un matériel de calcul important et très puissant qui est coûteux et qui, malgré sa taille et sa vitesse, demande beaucoup de temps pour accomplir les calculs. Ces machines doivent être construites spécialement ou programmées spéciaLement pour accomplir l'analyse.La mesure prend également beaucoup de temps dans le cas où on relève plus de 200 échantillons d'intensité pour chaque position, ce qui demande une minute ou davantage. La durée importante qui est nécessaire pour la mesure fait apparaltre des problèmes supplémentaires : les vibrations qui existent dans la zone de la machine perturbent le fonctionnement de l'in terféromètre. L'invention a pour but d'offrir un procédé et un dispositif perfectionnés de détection de différence de longueur de chemin optique qui réduisent fortement les opérations et le temps nécessaires pour les mesures et le calcul. L'invention a également pour but d'offrir un procédé et un dispositif de ce type qui utilisent les niveaux d'intensité détectés pour trois différences dis crètes de longueur de chemin optique pour déterminer la différence de longueur de chemin. L'invention a également pour but d'offrir un procédé et un dispositif de ce type qui n'utilisent que quelques opérations arithmétiques simples pour obtenir la différence de longueur de chemin. L'invention a également pour but d'offrir un procédé et un dispositif de détection de différence de longueur de chemin optique extrêmement simples et employant une structure petite et de faible encombrement, qui peuvent être mis en oeuvre au moyen de composants standards et économiques. L'invention a également pour but d'offrir un système de ce type qui soit capable d'effectuer les opérations de calcul destinées aux mesures en un dixième de seconde, ou moins, et qui ne soit pratiquement pas affecté par les vibrations normales d'un local. L'invention résulte de la considération du fait qu'on peut déterminer la différence de longueur de chemin optique entre deux surfaces à partir des niveaux d'intensité qui sont détectés pour seulement trois longueurs différentes discrètes de chemin optique, à des intervalles du quart de la longueur d'onde. L'invention consiste en un procédé et un dispositif de détermination interférométrique de la différence de longueur de chemin optique entre deux surfaces. Le procédé comprend l'opération qui consiste à faire varier la différence de longueur de chemin optique interférométrique entre une première et une seconde surface en trois étapes, à des intervalles d'un quart de longueur d'onde. On détecte l'intensité de radiation de l'interférogramme en au moins une position de l'interférogramme à chacune des étapes, et on enregistre ensuite ces intensités. Pour chacune des positions, on ajoute l'intensité des première et troisième étapes pour obtenir la valeur de la composante continue de la fréquence spatiale. On soustrait les mêmes intensités pour obtenir le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale et on obtient le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale en soustrayant l'intensité de la seconde étape de la valeur de la composante continue de la fréquence spatiale. On combine ensuite les amplitudes correspondant aux termes en sinus et en cosinus pour produire une fonction trigo nométrique de l'angle de phase de la radiation qui est réfléchie à partir de chaque position des première et seconde surfaces. On utilise la fonction trigonométrique de l'angle de phase pour produire un signal de sortie qui est représentatif de la différence de longueur de chemin optique à chaque position. Le dispositif comprend un interféromètre qui comporte une source de radiation de longueur d'onde prédéterminée, pour produire un interférogramme à partir de la radiation réfléchie par une première surface et de la radiation réfléchie par une seconde surface. Le dispositif comporte des moyens qui font varier la différénce de longueur de chemin optique entre les première et seconde surface, en trois étapes, à des intervalles d'un quart de longueur d'onde. Il existe au moins un détecteur qui détecte l'intensité de la radiation incidente de l'interférogramme et, dans la plupart des applications, il existe un réseau de détecteurs de ce type. Le dispositif comporte des moyens qui explorent tous les détecteurs à chaque étape pour obtenir un signal représentatif du niveau d'intensité pour chaque détecteur.Le niveau d'intensité ainsi détecté est ensuite enregistré pour conserver l'image d'interférogramme qui est présentée à chaque étape. le dispositif comporte des moyens qui, sous la dépendance des moyens d'enregistrement, déterminent la valeur de la composante continue de la fréquence spatiale à partir de la somme des niveaux d'intensité obtenus aux première et seconde étapes, et déterminent le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale à partir de la différence entre ces intensités. Le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale est déterminé par la différence entre la composante continue de la fréquence spatiale et le niveau d'intensité qui est obtenu à la seconde étape. le dispositif comporte des moyens qui combinent les termes en sinus et en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale pour produire une amplitude représentative de la fonction trigonométrique de l'angle de phase de la radiation qui est réfléchie à partir des première et seconde surfaces. La différence de longueur de chemin optique entre les surfaces à chaque position contrôlée par un détecteur est déterminée à partir de la fonction trigonométrique de l'angle de phase. On peut déterminer le signe de la différence de longueur de chemin optique en comparant la composante continue au double du niveau d'intensité de la seconde étape et en indiquant que le signe est positif lorsque la composante continue est supérieure au niveau d'intensité à la seconde étape, et que le signe est négatif lorsque la composante continue est inférieure à ce niveau d'intensité. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre non limitatif. La suite de la description se réfère aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 est un schéma synoptique simplifié d'un dispositif iterférométrique de détection de différence de longueur de chemin optique correspondant à l'invention La figure 2 est un schéma plus détaillé de l'interféromètre, du circuit détecteur et de certaines parties du circuit de commande de différence de longueur de chemin optique de la figure 1 La figure 3 est un schéma synoptique détaillé du circuit d'exploration et du circuit de commande de différence de longueur de chemin optique de la figure 1 La figure 4 est un schéma synoptique détaillé du circuit d'enregistrement de la figure 1 La figure 5 est un schéma synoptique détaillé du circuit arithmétique de la figure 1 La figure 6 est un schéma synoptique d'une autre version du circuit arithmétique La figure 7 est un schéma synoptique détaillé d'un mode de réalisation multi-fonction du générateur de fonction trigonométrique de la figure 1 La figure 8 est un schéma synoptique détaillé d'un mode de réalisation du circuit calculateur de différence de longueur de chemin optique de la figure i;; et La figure 9 est un organigramme qui représente sous une forme simplifiée le procédé de l'invention. On peut mettre en oeuvre l'invention en utilisant un interféromètre qui comprend une source de radiation de longueur d'onde prédéterminée, pour produire un interférogramme à partir des radiations réfléchies par des première et seconde surfaces. On doit disposer de moyens permettant de faire varier la différence de longueur de chemin optique entre les première et seconde surfaces, en faisant varier la position de l'une des surfaces par rapport à l'autre, ou les positions mutuelles des deux. On fait varier la différence de longueur de chemin optique en trois étapes discrètes à des intervalles d'un quart de longueur d'onde : première étape ou étape zéro; seconde étape à un intervalle d"un quart de longueur d'onde (900) de la première étape; et troisième étape à un intervalle supplémentaire d'un quart de longueur d'onde et à un intervalle d'une demi-longueur d'onde (1800) par rapport à la première. Il existe au moins un détecteur pour détecter l'intensité de la radiation incidente de l'interférogramme. Il existe de façon plus caractéristique un réseau de tels détecteurs tel que le processus soit accompli simultanément pour tous les détecteurs. Pour obtenir des résultats satisfaisants, la largeur d'un détecteur est approximativement égale au cinquième de l'écartement des franges de l'interferogramme, pour avoir une bonne résolution. Chaque détecteur est exploré à chaque étape pour qu'il fournisse un signal représentatif du niveau d'intensité de l'interférogramme à l'emplacement du détecteur considéré. On enregistre séparément ces niveaux d'intensité pour chaque détecteuretàchaque étape afin de conserver l'image d'interférogramme qui est présentée à chaque étape.Les moyens d'enregistrement peuvent comporter un circuit échantillonneur-bloqueur qui reçoit les signaux d'entrée résultant de l'exploration et les transmet à un convertisseur analxogique-numérique qui les applique ensuite à une mémoire numérique en vue d'un traitement ultérieur. Pour chaque détecteur, on combine de façon additive les première et troisième intensités pour produire la composante continue de la fréquence spatiale et on combine ces intensités de façon différentielle pour produire le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale. On détermine ensuite le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale à partir de la différence entre la composante continue et la seconde intensité.Ces trois amplitudes peuvent comporter une constante qu'on peut éliminer au moment où on engendre ces amplitudes, ou ultérieurement au moment où on engendre la fonction trigonométrique. On peut déterminer immédiatement le signe de la différence de longueur de chemin optique en soustrayant de la composante continue le double du niveau d'intensité obtenu à la seconde étape. Si la composante continue est supérieure, le signe est positif; si elle est inférieure, le signe est négatif. Ceci ne nécessite pas un second circuit, du fait que le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale est le résultat de cette combinaison arithmétique et qu'on peut l'utiliser à titre de source auxiliaire pour déterminer le signe. Une fois qu'on a déterminé les termes en cosinus et en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale, on les utilise pour engendrer l'une quelconque des fonctions trigonométriques de l'angle de phase des radiations provenant des première et seconde surfaces, parmi des fonc 2 tions telles par exemple que: sin, cos, tg, cotg, sin et cos2. Après avoir établi une fonction trigonométrique de l'angle de phase, on détermine spécifiquement l'angle de phase et, à partir de lui, on peut calculer simplement la différence de longueur de chemin optique entre les surfaces à chaque position. On peut voir que cette technique est correcte en reportant les valeurs 0, > /4 et > /2 dans l'équa- tion (4) ci-dessus. Lorsque t=O, l'équation (4) se simplifie sous la forme I1(t) = Kg + K1cos ksso (10) lorsque t = > /4, elle se simplifie sous la forme I2(t) = Kg - K1 sin kbo (11) lorsque t = > /2, elle se simplifie sous la forme I3(t) = K0 - K1 cos-khO (12) La somme des équations (10) et (12) donne I1 + I3 2K (13) O tandis que la différence donne I1 - I3 = 2K1 cos k#0 (14) et la différence des équations (13) et (11) donne 1 + 13 - 12 = 2K1 sin kto (15) Le terme 2Ko représente la compqsante continue de la fréquence spatiale; 2K1 cos kto représente le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale; et 2K1 sin k E O représente le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale.Une fois qu'on a obtenu les termes en sinus et en cosinus de l'amplitude, on peut facilement engendrer une fonction trigonométrique de l'angle de phase i (kf\0) en utilisant l'une quelconque des techniques de l'art antérieur qui sont employées en association avec la méthode de l'analyse de Fourier, et on calcule la valeur de Dans un mode de réalisation, le système 10, représenté sur la figure 1, comprend un interféromètre 12 dont l'interférogramme de sortie est détecté par un circuit détecteur 14. Un circuit de commande de différence de longueur de chemin optique, 16, commande la différence de longueur de chemin optique entre les deux surfaces à comparer par l'interféromètre 12. Le circuit de commande 16 fait varier la différence de longueur de chemin optique en trois étapes à intervalles d'un quart de longueur d'onde.A chacune de ces étapes, le circuit d'exploration 18 lit la valeur fournie par le circuit détecteur 14 et le signal de sortie du circuit 18 est appliqué au circuit d'enregistrement 20. Le circuit d'enregistrement 20 applique au circuit arithmétique 22 chacun des niveaux d'intensité I1, I 13 obtenus à partir de chacune des trois étapes. Le circuit arithmétique 22 calcule simplement pour chaque détecteur la composante continue de la fréquence spatiale, 24, le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale, 26, et le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale, 28.La composante continue de la fréquence spatiale, 24, est combinée avec la seconde intensité I2 dans le circuit de détermination de signe 30 qui détermine si le signe de la différence de longueur de chemin entre les surfaces qui sont comparées est positif ou négatif, selon que la composante continue est supérieure ou inférieure au double du niveau d'intensité de la seconde étape. Un générateur de fonction trigonométrique 32 compare les termes en sinus et en cosinus de l'amplitude pour donner une fonction trigonométrique de l'angle de phase qui est ensuite appliquée au circuit de calcul de différence de chemin optique 34 qui détermine l'angle de phase et, à partir de lui, la différence réelle de longueur de chemin optique t0 entre les surfaces, à chaque point qui est contrôlé par un détecteur. L'interféromètre 12 comprend un laser 40 (figure 2) qui fournit une radiation de longueur d'onde prédéterminée qui est appliquée à un diviseur de faisceau 46 par l'intermédiaire d'un dispositif d'élargissement de faisceau 41 qui comprend des lentilles 42 et 44. Le diviseur de faisceau 46 dirige la radiation vers deux surfaces à comparer, par exemple la surface de référence 48 et la surface contrôlée 50 dont on doit évaluer la position par rapport à la surface de référence 48. La figure d'interférences qui est formée par la recombinaison des radiations réfléchie à partir des surfaces 48 et 50 est projetée par la lentille 52 sur le détecteur 14 qui consiste de façon caractéristique en un réseau de détecteurs formant une matrice de détecteurs individuels. Chaque côté de la matrice peut comporter 32, 50 ou même 100 détecteurs. Les surfaces 48 et 50 peuvent avoir de façon caractéristique un côté d'environ 10 cm, tandis que le réseau 14 n'a qu'un côté d'environ 2,5 cm. Un cristal piézoélectrique 54 qui fait partie du circuit de commande de différence de longueur de chemin optique 16 déplace la surface de référence 48 par intervalles d'un quart de longueur d'onde. Le circuit d'attaque de cristal 56 fait fonctionner le cristal 54 de façon à définir les étapes correspondant aux intervalles zéro, un quart de longueur d'onde et une demi-longueur d'onde, en déplaçant la surface 48 d'un huitième de longueur d'onde à la seconde étape pour obtenir l'intervalle total d'un quart de longueur d'onde et en déplaçant cette surface d'un quart de longueur d'onde à la troisième étape pour obtenir l'intervalle total d'une demi-longueur d'onde.Le déplacement de la surface 48 doit être divisé par deux à cause du facteur de doublement qui est introduit par la réflexion de la radiation sur la surface associée. Le cristal 54 et le circuit d'attaque de cristal 56 peuvent être constitués par un dispositif d'alignement/ translation de la marque Burleigh PZT, modèle PZ-91, pour lequel la première étape nécessiterait une tension nulle la seconde étape ou étape d'un quart de longueur d'onde nécessiterait 31,64 V et la troisième étape ou étape d'une demi-longueur d'onde nécessiterait 63,28 V. Le circuit d'exploration 18 (figure 3) comporte un circuit d'exploration en X 60 oui est attaqué par un circuit de commande et d'horloge 62, et un circuit d'exploration en Y 64 qui est attaqué par le circuit d'exploration X 60. Un circuit de fin d'exploration 66 contrôle l'opération d'exploration et on utilise un compteur 68 pour adresser une demande de passage à l'étape suivante au circuit de commande de différence de longueur de chemin optique 16. Au cours du fonctionnement, des impulsions provenant du circuit de commande et d'horloge 62 font en sorte que le circuit d'exploration X 60 lise une ligne de détecteurs dans le réseau du circuit détecteur 14. A la fin de liex- ploration d'une ligne, le signal provenant de la sortie du circuit d'exploration X fait passer le circuit d'exploration Y 64 à la ligne suivante. Une fois que le circuit d'exploration Y a progressé pas à pas jusqu'à la dernière ligne, il applique un signal au circuit de fin d'exploration 66 qui, au moment de l'arrivée ultérieure du dernier signal d'exploration provenant du circuit d'exploration X 60, produit un signal de fin d'exploration qui arrête le circuit de commande et d'horloge 62 et incrémente le compteur 68 pour le faire passer de la première etape à la seconde. Le circuit d'exploration X 60 et le circuit d'exploration Y 64 peuvent être réglés de façon à explorer 1, 32, 50, 100, ou n'importe quel autre nombre de détecteurs que peut contenir le circuit détecteur 14. Le générateur de tension 70 qui fait partie du circuit de commande de différence de longueur de chemin optique 16 produit une tension nulle à la première étape, la tension d'attaque correspondant au huitième de la longueur d'onde à la seconde étape et la tension d'attaque correspondant au quart de la longueur d'onde à la troisième étape. Le circuit détecteur 14 et certaines parties du circuit d'exploration 18 peuvent être réalisés par un seul dispositif appelé réseau photodétecteur à auto-exploration d'image à l'état solide, comme les dispositifs Fairchild CCD 211, RCA 320X512 CED; Reticon RA-32X32A; et IPI 2D1. Le circuit d'enregistrement 20 peut comprendre un circuit échantillonneur-bloqueur 72 (figure 4) qui applique à un convertisseur analogique-numérique 74 le niveau d'intensité que détecte le circuit détecteur 14. Le convertisseur 74 convertit les signaux sous forme numérique pour les enr-egistrer dans une mémoire numérique 76. La mémoire 76 enregistre séparément chacune des trois images d'interférogramme que chaque détecteur du circuit détecteur 14 détecte à chaque étape. Le circuit arithmétique 22 peut comprendre simplement un circuit additionneur 80 (figure 5) et deux circuits soustracteurs 82, 84. Pour chaque détecteur, le circuit additionneur 80 additionne les intensités I1 et I3 qui proviennent des première et troisième étapes, pour produire la composante continue 2 Kg. Le circuit 82 peut soustraire les mêmes intensités I1 et 13 pour donner le terme en cosinus de l'amplitude: 2K1 cos k & . Le circuit soustracteur 84 peut soustraire la composante continue de l'intensité I2 obtenue à la seconde étape pour donner le terme en sinus de l'amplitude : 2K1 sin k A0. Les termes d'amplitude en sinus et en cosinus qui sont ainsi obtenus peuvent être dirigés directement vers le générateur de fonction trigonométrique 32. Le circuit de détermination de signe 30 peut comporter un circuit multiplicateur 90 qui multiplie par 2 le niveau d'intensité I2 obtenu à la seconde étape, et un circuit soustracteur 92 qui soustrait le signal de sortie du multiplicateur 90,2t2), de la compo sante continue (I1 + 13) qui provient du circuit additionneur 80. Si la composante continue est supérieure au double de 12 , le détecteur de polarité 94 indique un signe positif pour le signal de sortie du circuit soustracteur 92.Inversement, si la valeur de 2 (I2) est supérieure à la composante continue, le détecteur de polarité 94 indiquelque le signe est négatif. Selon une variante, au lieu d'utiliser un circuit doubleur 90 travaillant sur le signal d'entrée 12, on pourrait utiliser un circuit diviseur par 2 travaillant sur le signal d'entrée de composante continue qui provient du circuit additionneur 80. Selon une variante, le circuit arithmétique 22' (figure 6) peut comporter un circuit additionneur 100, un circuit diviseur 102 ou un circuit multiplicateur 104 et deux circuits soustracteurs 106 et 108. Ce circuit fournit directement les signaux de sortie K1 cos kaO O provenant du circuit soustracteur 106 et K1 sin k O provenant du circuit soustracteur 108, sans le facteur supplémentaire de 2, essentiellement à cause de l'utilisation du circuit diviseur 102 qui divise par deux le signal d'entrée ou, selon une variante, du circuit multiplicateur 104 qui double le signal d'entrée complémentaire.Du fait de la suppression de ce facteur deux dans le circuit arithmétique, le signal de sortie du circuit soustracteur 108, c'est-à-dire le signal K1 sin kho peut être appliqué directement au détecteur de polarité 94 pour la détermination du signe, sans utiliser le circuit multiplicateur 90 et le circuit sous trac- teur 92. Le générateur de fonction trigonométrique 32 (figure 7) peut comprendre simplement un circuit diviseur 110 destiné à fournir la fonction trigonometrique tangente, en divisant simplement le terme en sinus de l'amplitude Klsin k A0 par le terme en cosinus de l'amplitude Klcos kb Selon une variante, le générateur de fonction trigonométrique 32 peut comporter un circuit d'élévation au carré 112, un circuit d'élévation au carré 114, un cir cuit additionneur 116 et soit un circuit diviseur 118 pour obtenir la fonction trigonométrique cosinus au carré, en divisant le carré du cosinus par la somme des carrés du sinus et du cosinus, soit un circuit diviseur 120 pour obtenir la fonction trigonométrique sinus au carré, en divisant le carré du sinus par la somme des carrés du sinus et du cosinus. Selon une autre variante, le générateur de fonction trigonométrique 32 peut comporter des circuits d'élévation au carré 112 et 114, un circuit additionneur 116, un circuit de calcul de racine carrée 122, et soit un circuit diviseur 124 pour donner la fonction trigonométrique cosinus en divisant le cosinus par la racine carrée de la somme du cosinus au carré et du sinus au carré, soit un circuit diviseur 126 pour donner la fonction trigonométrique sinus en divisant le sinus par la racine carrée de la somme du cosinus au carré et du sinus au carré. Le facteur de deux qui est introduit par le circuit arithmétique 22 de la figure 5 est supprimé par le générateur 32. Le circuit de calcul de différence de longueur de chemin optique 34 peut utiliser l'un quelconque des signaux de sortie suivants: tangente, cosinus au carré, sinus au carré, cosinus ou sinus. Les fonctions correspondant au carré du cosinus et du sinus sont préférables du fait que leurs valeurs varient uniquement entre zéro et +1, ce qui réduit la capacité nécessaire pour la mémoire de table. Le circuit de calcul de différence de longueur de chemin optique 34 comprend un circuit de cycle et de mémoire de table de fonction trigonométrique 130 et un circuit comparateur 132 qui compare la fonction trigonométrique entrante, comme par exemple la fonction cosinus au carré, avec les valeurs de cette fonction qui sont enregistrées dans la table 130. Lorsque le circuit comparateur 132 trouve une correspondance, il valide la porte 134 de façon à transmettre à un circuit multiplicateur 136 l'angle de phase correspondant, égal à kA 0. Le circuit multiplicateur 136 multiplie cet angle par la valeur de l/k ou > /2 , pour obtenir la différence de longueur de chemin optique t O entre les deux surfaces à la position qui est contrôlée par le détecteur particulier. On comprendra plus facilement le procédé de l'invention en considérant l'organigramme de la figure 9. A la première étape ou étape zéro, on effectue la première exploration et on enregistre le niveau d'intensité Iî pour chaque détecteur, ce qui correspond à la case 140. On décale ensuite la longueur de chemin optique d'un quart de longueur d'onde (case 144) et on accomplit la seconde exploration et l'enregistrement de 12 (case 146). On décale ensuite la différence de longueur de chemin optique d'un quart de longueur d'onde pour obtenir un décalage total d'une demi-longueur d'onde (case 146) et on effectue la troisième exploration et l'enregistrement de 13 (case 150). On calcule ensuite la composante continue à partir de I1 + I3, ce qui correspond à la case 152. On calcule ensuite le terme en cosinus de l'amplitude, à partir de I1 13 (case 154), puis le terme en sinus de l'amplitude à partir de I1 + 13 - I2 (case 156). Une fois qu'on a effectué cela, on combine. les termes en cosinus et en sinus de l'amplitude pour engendrer n'importe quelle fonction trigonométrique particulière de l'angle de phase entre les fronts d'onde qui interfèrent (case 158). On détermine cet angle de phase (case 160) et on l'utilise pour calculer la différence de longueur optique t O entre les surfaces au niveau d'un détecteur particulier (case 162). On met en oeuvre le procédé pour chacun des détecteurs du circuit détecteur. On peut déterminer le signe de ss O en comparant le terme de composante continue I1 + I3 et le double de l'intensité I2 (case 164); si le terme de composante continue est supérieur, le signe est positif tandis que s'il est inférieur le signe est négatif. On peut utiliser un microprocesseur, par exemple du type Intel 8080, ou un mini-ordinateur programmé de façon appropriée pour accomplir les opérations qui sont effectuées par le circuit arithmétique 22 en association avec le circuit d'enregistrement 20, ainsi que celles qui sont accomplies par le circuit de détermination de signe 30, le générateur de fonction trigonométrique 32 et le circuit de calcul de différence de longueur de chemin optique 34. La fonction de consultation de table du circuit de calcul de différence de longueur de chemin optique 34 peut être mise en oeuvre à l'aide d'une mémoire morte programmable de façon électrique. Après avoir obtenu t O et le signe, on peut soumettre ces signaux de sortie à un traitement ultérieur classique pour détecter et éliminer tout facteur correspondant à une inclinaison entre les deux surfaces qui sont comparées et pour établir la détermination d'ordre n afin de lever toute incer titubé sur A o entre zéro et p/2. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et au dispositif décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'invention. REVEND GÂTIONS 1. Dispositif interférométrique de détection de différence de longueur de chemin oDtiaue. caractérisé en (12) ce qu'il comprend: un interféromètreXcomprenant une source de radiation de longueur d'onde prédéterminée, pour produire un interférogramme à partir de la radiation réfléchie par une première surface et de la radiation réfléchie ( G,) par une seconde surface ; des moyens/qui font varier la différence de longueur de chemin optique entre les première et seconde surfaces, en trois étapes, à intervalles d'un quart de longueur d'onde; au moins un détecteur(14) pour détecter l'intensité de la radiation incidente de l'interférogramme; des moyens qui explorent chaque détecteur, à chaque étape, pour obtenir à partir de chaque détecteur un signal représentatif du niveau d'intensité pour chaque détecteur; des moyens qui enregistrent chaque niveau d'intensité obtenu à partir de chaque détecteur pour conserver l'image d'interférogramme qui est présentée à chacune des étapes; des moyens qui fonctionnent sous la dépendance des moyens d'enregistrement de façon à déterminer la composante continue de la fréquence spatiale à partir de la somme des niveaux d'intensité obtenus aux première et troisième étapes, à déterminer le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale à partir de la différence entre les niveaux d'intensité qui sont obtenus par les première et troisième étapes, et à déterminer le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale à partir de la différence entre la composante continue de la fréquence spatiale et le niveau d'intensité qui est obtenu à la seconde étape; des moyens qui combinent les termes en sinus et en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale pour produire une amplitude représentative d'une fonction trigonométrique de l'angle de phase entre les radiations réfléchies par les première et seconde surfaces; et des moyens qui réagissent à l'amplitude représentative d'une fonction trigonométrique de 1 'angle de phase en engendrant un signal de sortie représentatif de la différence de longueur de chemin optique entre les surfaces, à chaque position qui est contrôlée par le détecteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (92) qui comparent la composante continue de la fréquence spatiale au double du niveau d'intensité de la seconde étape;et des moyens (94) qui indiquent que le signe de la différence de longueur de chemin optique est positif lorsque la composante continue de la fréquence spatiale est supérieure au double du niveau d'intensité de la seconde étape, et qui indiquent que la différence est négative dans le cas contraire. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement comprennent des moyens qui convertissent de la forme analogique à la forme numérique les signaux représentatifs des niveaux d'intensité qui proviennent des moyens d'exploration. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de détermination de la composante continue de la fréquence spatiale comprennent des moyens d'addition (80) et les moyens de détermination des termes en cosinus et en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale comprennent des moyens de soustraction respectifs (82, 84). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de combinaison comprennent des moyens (110) qui divisent le terme en sinus par le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale et la fonction trigonométrique produite est la tangente. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de combinaison comprennent des moyens qui élèvent au carré le terme en cosinus de l'amplitude, des moyens qui élèvent au carré le terme en sinus de l'amplitude et des moyens qui additionnent les termes en cosinus et en sinus au carré (116). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de combinaison comprennent en outre des moyens qui divisent le terme en cosinus carré de l'amplitude par la somme des carrés des termes en cosinus et en sinus de l'amplitude, et la fonction trigonomettri- que produite est le cosinus carré. 8. Dispositif selon la revendication 6,caractérisé en ce que les moyens de combinaison comprennent en outre des moyens qui divisent le terme t,i sinus carré de l'amplitude par la somme des carrés des termes en cosinus et en sinus de l'amplitude9 et la fonction tri gonométrique produite est le sinus au carré. 9. Dispositif selon la revendication 69caracté- risé en ce que les moyens de combinaison comprennent en outre des moyens qui calculent la racine carrée de la somme des carrés des termes en sinus et en cosinus de l'amplitude (122). 10. Dispositif selon la revendication 99 caractérisé en ce que les moyens de combinaison comprennent en outre des moyens qui divisent le terme en cosinus de l'amplitude par la racine carrée de la somme des carrés des termes en sinus et en cosinus de l'amplitude, et la fonction trigonométrique produite est le cosinus. 11. Dispositif selon la revendication 9, caraco térisé en ce que les moyens de combinaison comprennent en outre des moyens qui divisent le terme en sinus de l'amplitude par la racine carrée de la somme des carrés des termes en sinus et en cosinus de l'amplitude, et la fonction trigonométrique produite est le sinus. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens qui engendrent un signal de sortie comprennent des moyens qui enregistrent une table de fonctions trigonométriques, des moyens (132) qui comparenga fonction trigonométrique produite et la table de fonctions, pour déterminer l'angle de phase; et des moyens qui combinent cet angle de phase avec le rapport 2 t/longueur d'onde pour engendrer la différence de longueur de chemin optique. 13. Procédé de détermination interférométrique d'une différence de longueur de chemin optique, caractérisé en ce que: on fait varier la différence de longueur de chemin optique interférométrique entre une première surface et une seconde surface, en trois étapes, à intervalles d'un quart de longueur d'onde; on détecte l'intensité de la radiation de l'interférogramme en au moins une position de l'interférogramme, à chaque étape; on enregistre l'intensité qui est détectée à chaque position et à chaque étape; pour chacune des positions, on additionne l'intensité des première et troisième étapes pour obtenir la composante continue de la fréquence spatiale, on soustrait l'intensité de la troisème étape de celle de la première étape pour obtenir le terme en cosinus de l'amplitude de la fréquence spatiale, et on soustrait l'intensité de la seconde étape de la composante continue pour obtenir le terme en sinus de l'amplitude de la fréquence spatiale; on combine les termes en sinus et en cosinus de l'amplitude pour produire une fonction tri gonométrique de l'angle de phase de la radiation qui est réfléchie à partir de chaque position des première et seconde surfaces; et on engendre à partir de la fonction trigonométrique de l'angle de phase un signal de sortie représentatif de la différence de longueur de chemin optique à chaque position. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on compare en outre la composante continue au double du niveau d'intensité de la seconde étape; et on indique que le signe de la différence de longueur de chemin optique est positif lorsque la coosarrtecontinue est supérieure et négatif lorsqu'elle est inférieure.