Ansawdd Arwyneb
Mae ansawdd arwyneb arwyneb optegol yn disgrifio ei ymddangosiad cosmetig ac yn cynnwys diffygion fel crafiadau a phyllau, neu gloddio.Yn y rhan fwyaf o achosion, mae'r diffygion arwyneb hyn yn gosmetig yn unig ac nid ydynt yn effeithio'n sylweddol ar berfformiad y system, fodd bynnag, gallant achosi colled bach mewn trwybwn system a chynnydd bach mewn golau gwasgaredig.Fodd bynnag, mae rhai arwynebau, fodd bynnag, yn fwy sensitif i'r effeithiau hyn megis: (1) arwynebau ar awyrennau delwedd oherwydd bod y diffygion hyn mewn ffocws a (2) arwynebau sy'n gweld lefelau pŵer uchel oherwydd gall y diffygion hyn achosi mwy o amsugno egni a difrod yr optig.Y fanyleb fwyaf cyffredin a ddefnyddir ar gyfer ansawdd wyneb yw'r fanyleb cloddio crafu a ddisgrifir gan MIL-PRF-13830B.Pennir y dynodiad crafu trwy gymharu'r crafiadau ar wyneb â set o grafiadau safonol o dan amodau goleuo rheoledig.Felly nid yw'r dynodiad crafu yn disgrifio'r crafu gwirioneddol ei hun, ond yn hytrach yn ei gymharu â chrafiad safonol yn ôl y MIL-Spec.Mae'r dynodiad cloddio, fodd bynnag, yn ymwneud yn uniongyrchol â'r cloddiad, neu bwll bach yn yr wyneb.Cyfrifir y dynodiad cloddio ar ddiamedr y cloddiad mewn micronau wedi'i rannu â 10. Yn nodweddiadol, ystyrir bod manylebau cloddio crafu o 80-50 yn ansawdd safonol, ansawdd manwl 60-40, ac ansawdd manwl uchel 20-10.
| Tabl 6: Goddefiannau Gweithgynhyrchu ar gyfer Ansawdd Arwyneb | |
| Ansawdd Arwyneb (crafu-gloddio) | Gradd Ansawdd |
| 80-50 | Nodweddiadol |
| 60-40 | Manwl |
| 40-20 | Cywirdeb Uchel |
Gwastadedd Arwyneb
Mae gwastadrwydd arwyneb yn fath o fanyleb cywirdeb arwyneb sy'n mesur gwyriad arwyneb gwastad fel drych, ffenestr, prism, neu lens plano.Gellir mesur y gwyriad hwn gan ddefnyddio fflat optegol, sef arwyneb cyfeirio gwastad manwl iawn o ansawdd uchel a ddefnyddir i gymharu gwastadrwydd darn prawf.Pan osodir wyneb gwastad yr opteg prawf yn erbyn y fflat optegol, mae ymylon yn ymddangos y mae eu siâp yn pennu gwastadrwydd wyneb yr opteg sy'n cael ei harchwilio.Os yw'r ymylon wedi'u gwasgaru'n gyfartal, yn syth, ac yn gyfochrog, yna mae'r arwyneb optegol dan brawf o leiaf mor wastad â'r fflat optegol cyfeirio.Os yw'r ymylon yn grwm, mae nifer yr ymylon rhwng dwy linell ddychmygol, un tangiad i ganol ymyl ac un trwy bennau'r un ymyl hwnnw, yn nodi'r gwall gwastadrwydd.Mae'r gwyriadau mewn gwastadrwydd yn aml yn cael eu mesur mewn gwerthoedd tonnau (λ), sef lluosrifau o donfedd y ffynhonnell brofi.Mae un ymyl yn cyfateb i ½ ton, hy, 1 λ cyfwerth â 2 ymyl.
| Tabl 7: Goddefiannau Gweithgynhyrchu ar gyfer Flatness | |
| Gwastadedd | Gradd Ansawdd |
| 1λ | Nodweddiadol |
| λ/4 | Manwl |
| λ/10 | Cywirdeb Uchel |
Grym
Mae pŵer yn fath o fanyleb cywirdeb arwyneb, yn berthnasol i arwynebau optegol crwm, neu arwynebau â phŵer.Mae'n fesuriad crymedd ar wyneb opteg ac mae'n wahanol i radiws crymedd gan ei fod yn berthnasol i'r gwyriad micro-raddfa yn siâp sfferig lens.ee, ystyriwch fod radiws goddefgarwch crymedd yn cael ei ddiffinio fel 100 +/- 0.1mm, unwaith y caiff y radiws hwn ei gynhyrchu, ei sgleinio a'i fesur, canfyddwn mai ei chrymedd gwirioneddol yw 99.95mm sy'n dod o fewn y goddefgarwch mecanyddol penodedig.Yn yr achos hwn, rydym yn gwybod bod y hyd ffocal hefyd yn gywir gan ein bod wedi cyflawni'r siâp sfferig cywir.Ond dim ond oherwydd bod y radiws a'r hyd ffocal yn gywir, nid yw'n golygu y bydd y lens yn perfformio fel y'i dyluniwyd.Felly nid yw'n ddigon diffinio radiws crymedd yn unig ond hefyd gysondeb y crymedd - a dyma'n union yr hyn y mae pŵer wedi'i gynllunio i'w reoli.Unwaith eto gan ddefnyddio'r un radiws 99.95mm a grybwyllir uchod, efallai y bydd optegydd am reoli cywirdeb golau plygiedig ymhellach trwy gyfyngu'r pŵer i ≤ 1 λ.Mae hyn yn golygu, dros y diamedr cyfan, na all fod unrhyw wyriad mwy na 632.8nm (1λ = 632.8nm) yng nghysondeb y siâp sfferig.Mae ychwanegu'r lefel llymach hon o reolaeth i'r ffurf arwyneb yn helpu i wneud yn siŵr nad yw pelydrau golau ar un ochr i'r lens yn plygu'n wahanol i'r rhai ar yr ochr arall.Gan ei bod yn bosibl mai'r nod yw sicrhau ffocws manwl pob golau digwyddiad, y mwyaf cyson yw'r siâp, y mwyaf manwl gywir fydd y golau wrth fynd trwy'r lens.
Mae optegwyr yn nodi gwall pŵer yn nhermau tonnau neu ymylon ac yn ei fesur gan ddefnyddio interferomedr.Mae'n cael ei brofi mewn modd tebyg i wastadrwydd, yn yr ystyr bod arwyneb crwm yn cael ei gymharu ag arwyneb cyfeirio sydd â radiws crymedd graddedig iawn.Gan ddefnyddio'r un egwyddor o ymyrraeth a achosir gan y bylchau aer rhwng y ddau arwyneb, defnyddir patrwm ymylon yr ymyrraeth i ddisgrifio gwyriad yr arwyneb prawf o'r arwyneb cyfeirio (Ffigur 11).Bydd gwyriad oddi wrth y darn cyfeirio yn creu cyfres o fodrwyau, a elwir yn Fodrwyau Newton.Po fwyaf o gylchoedd sy'n bresennol, y mwyaf yw'r gwyriad.Mae nifer y cylchoedd tywyll neu ysgafn, nid cyfanswm y golau a'r tywyll, yn cyfateb i ddwywaith nifer y tonnau gwall.
Ffigur 11: Profwyd gwall pŵer trwy gymharu ag arwyneb cyfeirio neu ddefnyddio interferomedr
Mae gwall pŵer yn gysylltiedig â'r gwall yn radiws crymedd gan yr hafaliad canlynol lle ∆R yw'r gwall radiws, D yw diamedr y lens, R yw'r radiws arwyneb, a λ yw'r donfedd (632.8nm fel arfer):
Gwall Pwer [tonnau neu λ] = ∆R D²/8R²λ
Ffigur 12: Gwall Pŵer dros Gwall Diamater vs Radius yn y Ganolfan
Afreoleidd-dra
Mae afreoleidd-dra yn ystyried yr amrywiadau ar raddfa fach ar arwyneb optegol.Fel pŵer, caiff ei fesur yn nhermau tonnau neu ymylon a'i nodweddu gan ddefnyddio interferomedr.Yn gysyniadol, mae'n haws meddwl am afreoleidd-dra fel manyleb sy'n diffinio pa mor llyfn unffurf y mae'n rhaid i arwyneb optegol fod.Er y gall y copaon a'r dyffrynnoedd mesuredig cyffredinol ar arwyneb optegol fod yn gyson iawn mewn un ardal, gall rhan wahanol o'r opteg arddangos gwyriad llawer mwy.Mewn achos o'r fath, gall golau sy'n cael ei blygu gan y lens ymddwyn yn wahanol yn dibynnu ar ble mae'r opteg yn ei blygu.Mae afreoleidd-dra felly yn ystyriaeth bwysig wrth ddylunio lensys.Mae'r ffigur canlynol yn dangos sut y gellir nodweddu'r gwyriad ffurf arwyneb hwn o'r un hollol sfferig gan ddefnyddio manyleb PV afreoleidd-dra.
Ffigur 13: Mesur PV Afreolaidd
Mae afreoleidd-dra yn fath o fanyleb cywirdeb arwyneb sy'n disgrifio sut mae siâp arwyneb yn gwyro oddi wrth siâp arwyneb cyfeirio.Fe'i ceir o'r un mesur â phŵer.Mae rheoleidd-dra yn cyfeirio at sfferigedd yr ymylon crwn sy'n cael eu ffurfio o gymharu'r arwyneb prawf â'r arwyneb cyfeirio.Pan fo pŵer wyneb yn fwy na 5 ymyl, mae'n anodd canfod afreoleidd-dra bach o lai nag 1 ymyl.Felly mae'n arfer cyffredin nodi arwynebau sydd â chymhareb pŵer i afreoleidd-dra o tua 5:1.
Ffigur 14: Gwastadedd yn erbyn Pŵer yn erbyn Afreoleidd-dra
Penillion RMS PV Pŵer ac Afreoleidd-dra
Wrth drafod grym ac afreoleidd-dra, mae'n bwysig dirnad y ddau ddull o'u diffinio.Mae'r cyntaf yn werth absoliwt.Er enghraifft, os diffinnir opteg fel un sydd ag afreoleidd-dra 1 ton, ni all fod mwy nag 1 gwahaniaeth ton rhwng y pwynt uchaf ac isaf ar yr wyneb optegol neu brig-i-ddyffryn (PV).Yr ail ddull yw nodi'r pŵer neu'r afreoleidd-dra fel 1 ton RMS (cymedr gwraidd sgwâr) neu gyfartaledd.Yn y dehongliad hwn, gall arwyneb optegol a ddiffinnir fel 1 ton RMS afreolaidd fod â chopaon a dyffrynnoedd sy'n fwy nag 1 don, fodd bynnag, wrth archwilio'r arwyneb llawn, rhaid i'r afreoleidd-dra cyfartalog cyffredinol ddisgyn o fewn 1 don.
Ar y cyfan, mae RMS a PV ill dau yn ddulliau ar gyfer disgrifio pa mor dda y mae siâp gwrthrych yn cyd-fynd â'i chrymedd cynlluniedig, a elwir yn "ffigur wyneb" a "garwedd wyneb," yn y drefn honno.Mae'r ddau yn cael eu cyfrifo o'r un data, fel mesuriad interferomedr, ond mae'r ystyron yn dra gwahanol.Mae PV yn dda am roi “senario achos gwaethaf” ar gyfer yr arwyneb;Mae RMS yn ddull ar gyfer disgrifio gwyriad cyfartalog y ffigwr arwyneb o'r arwyneb a ddymunir neu'r arwyneb cyfeirio.Mae RMS yn dda ar gyfer disgrifio'r amrywiad arwyneb cyffredinol.Nid oes perthynas syml rhwng PV a RMS.Fodd bynnag, fel rheol gyffredinol, mae gwerth RMS oddeutu 0.2 mor llym â'r gwerth nad yw'n gyfartaledd o'i gymharu ochr yn ochr, hy mae 0.1 ton PV afreolaidd yn cyfateb i oddeutu 0.5 ton RMS.
Gorffen Arwyneb
Mae gorffeniad wyneb, a elwir hefyd yn garwedd arwyneb, yn mesur afreoleidd-dra ar raddfa fach ar arwyneb.Maent fel arfer yn sgil-gynnyrch anffodus o'r broses sgleinio a'r math o ddeunydd.Hyd yn oed os bernir bod yr opteg yn eithriadol o esmwyth heb fawr o afreoleidd-dra ar draws yr wyneb, o archwilio'n agos, gall archwiliad microsgopig gwirioneddol ddatgelu llawer iawn o amrywiad yn y gwead arwyneb.Cyfatebiaeth dda o'r arteffact hwn yw cymharu garwedd arwyneb â graean papur tywod.Er y gall y maint graean gorau deimlo'n llyfn ac yn rheolaidd i'w gyffwrdd, mae'r arwyneb mewn gwirionedd yn cynnwys copaon a dyffrynnoedd microsgopig a bennir gan faint ffisegol y graean ei hun.Yn achos opteg, gellir meddwl am y “graean” fel afreoleidd-dra microsgopig yn y gwead arwyneb a achosir gan ansawdd y sglein.Mae arwynebau garw yn tueddu i wisgo'n gyflymach nag arwynebau llyfn ac efallai na fyddant yn addas ar gyfer rhai cymwysiadau, yn enwedig y rhai â laserau neu wres dwys, oherwydd safleoedd cnewyllol posibl a all ymddangos mewn craciau bach neu amherffeithrwydd.
Yn wahanol i bŵer ac afreoleidd-dra, sy'n cael eu mesur mewn tonnau neu ffracsiynau o don, mae garwedd arwyneb, oherwydd ei ffocws agos iawn ar wead arwyneb, yn cael ei fesur ar raddfa angstroms a bob amser yn nhermau RMS.Er mwyn cymharu, mae'n cymryd deg angstrom i hafal i un nanomedr a 632.8 nanometr i un don gyfartal.
Ffigur 15: Mesur RMS Garwedd Arwyneb
| Tabl 8: Goddefiannau gweithgynhyrchu ar gyfer Gorffen Arwyneb | |
| Garwedd yr Arwyneb (RMS) | Gradd Ansawdd |
| 50Å | Nodweddiadol |
| 20Å | Manwl |
| 5Å | Cywirdeb Uchel |
Gwall Tonnau a Drosglwyddwyd
Defnyddir gwall blaen ton a drosglwyddir (TWE) i gymhwyso perfformiad elfennau optegol wrth i olau fynd drwodd.Yn wahanol i fesuriadau ffurf arwyneb, mae mesuriadau blaen ton a drosglwyddir yn cynnwys gwallau o wyneb blaen a chefn, lletem, a homogenedd y deunydd.Mae'r metrig hwn o berfformiad cyffredinol yn cynnig gwell dealltwriaeth o berfformiad opteg yn y byd go iawn.
Er bod llawer o gydrannau optegol yn cael eu profi'n unigol ar gyfer ffurf arwyneb neu fanylebau TWE, mae'n anochel bod y cydrannau hyn yn cael eu hadeiladu i mewn i gynulliadau optegol mwy cymhleth gyda'u gofynion perfformiad eu hunain.Mewn rhai cymwysiadau mae'n dderbyniol dibynnu ar fesuriadau cydrannau a goddefgarwch i ragfynegi perfformiad terfynol, ond ar gyfer ceisiadau mwy heriol mae'n bwysig mesur y cynulliad fel y'i hadeiladwyd.
Defnyddir mesuriadau TWE i gadarnhau bod system optegol wedi'i hadeiladu i'r fanyleb a bydd yn gweithredu yn ôl y disgwyl.Yn ogystal, gellir defnyddio mesuriadau TWE i alinio systemau yn weithredol, gan leihau amser cydosod, tra'n sicrhau bod y perfformiad disgwyliedig yn cael ei gyflawni.
Mae Paralight Optics yn ymgorffori peiriannau llifanu a chaboli CNC o'r radd flaenaf, ar gyfer siapiau sfferig safonol, yn ogystal â chyfuchliniau asfferig a ffurf rydd.Mae defnyddio'r fetroleg uwch gan gynnwys interferometers Zygo, proffilomedrau, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric, ac ati ar gyfer mesureg yn y broses ac arolygu terfynol, yn ogystal â'n blynyddoedd o brofiad mewn gwneuthuriad a chotio optegol yn ein galluogi i fynd i'r afael â rhai o'r rhai mwyaf cymhleth a chymhleth. opteg perfformiad uchel i fodloni'r fanyleb optegol ofynnol gan y cwsmeriaid.
Am fanyleb fanylach, edrychwch ar ein opteg catalog neu'n cynhyrchion dan sylw.
Amser post: Ebrill-26-2023