Azalera Kalitatea
Gainazal optiko baten gainazaleko kalitateak bere itxura kosmetikoa deskribatzen du eta marradurak eta hobiak edo zulaketak bezalako akatsak barne hartzen ditu.Kasu gehienetan, gainazaleko akats hauek kosmetiko hutsak dira eta ez dute sistemaren errendimenduan eragin nabarmenik eragiten, baina sistemaren errendimenduan galera txiki bat eragin dezakete eta argi sakabanatuaren igoera txiki bat eragin dezakete.Hala ere, zenbait gainazal, ordea, efektu horiei sentikorragoak dira, hala nola: (1) irudi-planoetako gainazalak akats horiek fokuan daudelako eta (2) potentzia-maila handiak ikusten dituzten gainazalak, akats horiek energiaren xurgapena eta kalteak handitu ditzaketelako. optikoa.Gainazaleko kalitaterako erabiltzen den zehaztapen ohikoena MIL-PRF-13830B-k deskribatutako scratch-dig zehaztapena da.Marraduraren izendapena gainazal bateko marradurak argiztapen kontrolatutako baldintzetan marradura estandar multzo batekin alderatuz zehazten da.Beraz, scratch izendapenak ez du benetako scratch bera deskribatzen, baizik eta scratch estandarizatu batekin konparatzen du MIL-Spec-en arabera.Zundaketaren izendapena, ordea, zundaketarekin edo gainazaleko zulo txikiarekin erlazionatuta dago.Dig-izendapena zundaketaren diametroan kalkulatzen da 10 mikrotan banatuta. Scratch-dig zehaztapenak normalean kalitate estandarra, 60-40 doitasun kalitatea eta 20-10 doitasun handiko kalitatea hartzen dira.
| 6. taula: Azalera-kalitaterako fabrikazio-perdoiak | |
| Gainazalaren kalitatea (scratch-dig) | Kalitate-maila |
| 80-50 | Tipikoa |
| 60-40 | Zehaztasuna |
| 40-20 | Zehaztasun handikoa |
Azalera lautasuna
Gainazalaren lautasuna gainazal lau baten desbiderapena neurtzen duen gainazaleko zehaztasun zehaztapen mota bat da, hala nola ispilu, leiho, prisma edo lente plano batena.Desbideratze hori lau optiko baten bidez neur daiteke, hau da, kalitate handiko eta oso zehatzeko erreferentziazko gainazal laua proba baten lautasuna alderatzeko erabiltzen dena.Proba optikaren gainazal laua lau optikoaren kontra jartzen denean, ertzak agertzen dira, zeinen formak ikuskapenean optikaren gainazaleko lautasuna agintzen duen.Ertzak uniformeki banatuta, zuzenak eta paraleloak badira, orduan proban dagoen gainazal optikoa erreferentziako laua bezain laua da gutxienez.Ertzak kurbatuak badira, irudizko bi lerroren artean dauden ertzak, bata ertz baten erdigunearekiko ukitzailea eta bestea ertz beraren muturretan zehar, lautasun-errorea adierazten du.Lautasunaren desbideratzeak uhinen (λ) balioetan neurtzen dira, proba-iturriaren uhin-luzeraren multiploak direnak.Ertz bat uhin baten ½ari dagokio, hau da, 1 λ 2 ertz baliokidea.
| 7. taula: Lautasunerako fabrikazio-perdoiak | |
| Lautasuna | Kalitate-maila |
| 1λ | Tipikoa |
| λ/4 | Zehaztasuna |
| λ/10 | Zehaztasun handikoa |
Boterea
Potentzia gainazaleko zehaztasun zehaztapen mota bat da, gainazal optiko kurbatuei edo potentzia duten gainazalei aplikatzen zaie.Optika baten gainazaleko kurbadura-neurketa bat da eta kurbadura-erradiotik desberdina da lente baten forma esferikoan mikro-eskalako desbideratzeari aplikatzen zaiolako.Adibidez, kontuan hartu kurbadura-erradioa 100 +/-0,1 mm gisa definitzen dela, erradio hori sortu, leundu eta neurtu ondoren, bere benetako kurbadura 99,95 mm-koa dela aurkituko dugu, zehaztutako tolerantzia mekanikoaren barruan sartzen dena.Kasu honetan, badakigu fokua ere zuzena dela forma esferiko egokia lortu dugulako.Baina erradioa eta foku distantzia zuzenak izateak ez du esan nahi lenteak diseinatutako moduan funtzionatuko duenik.Beraz, ez da nahikoa kurbadura-erradioa definitzea baizik eta kurbaduraren koherentzia ere – eta hori da, hain zuzen, potentzia kontrolatzeko diseinatuta dagoena.Berriz ere goian aipatutako 99,95 mm-ko erradio bera erabiliz, optika batek argi errefraktatuaren zehaztasuna gehiago kontrolatu nahi du potentzia ≤ 1 λ-ra mugatuz.Horrek esan nahi du diametro osoan ezin dela egon 632,8 nm baino desbideratze handiagoa (1λ = 632,8 nm) forma esferikoaren koherentzian.Gainazaleko formari kontrol maila zorrotzago hori gehitzeak lentearen alde bateko argi-izpiak beste aldean daudenek baino modu ezberdinean errefraktatuko ez dutela ziurtatzen laguntzen du.Helburua argi intzidente guztien foku zehatza lortzea izan daitekeenez, zenbat eta forma koherenteagoa izan, orduan eta zehatzagoa izango da argiak lentetik igarotzean.
Optikoek potentzia-errorea zehazten dute uhin edo ertzei dagokienez eta interferometro baten bidez neurtzen dute.Lautasunaren antzeko moduan probatzen da, gainazal kurbatu bat kurbadura-erradio oso kalibratua duen erreferentziazko gainazal batekin alderatzen baita.Bi gainazalen arteko aire-hutsuneek eragindako interferentzia-printzipio bera erabiliz, interferentzia-eredua erabiltzen da probako gainazala erreferentziako gainazalarekiko desbideratzea deskribatzeko (11. Irudia).Erreferentziazko piezatik desbideratzeak eraztun sorta bat sortuko du, Newton-en eraztunak izenez ezagutzen direnak.Zenbat eta eraztun gehiago egon, orduan eta desbideraketa handiagoa izango da.Eraztun ilun edo argien kopurua, ez argiaren eta ilunaren batura, errore-uhinen kopuruaren bikoitza da.
11. Irudia: Potentzia-errorea probatu da erreferentziazko gainazal batekin alderatuz edo interferometro bat erabiliz
Potentzia-errorea kurbadura-erradioaren errorearekin erlazionatuta dago honako ekuazio honen bidez, non ∆R erradio-errorea den, D lentearen diametroa den, R gainazaleko erradioa eta λ uhin-luzera den (normalean 632,8 nm):
Potentzia-errorea [uhinak edo λ] = ∆R D²/8R²λ
12. Irudia: Potentzia-errorea Diamaterren eta erradioaren errorearen erdian
Irregulartasuna
Irregulartasunak gainazal optiko baten eskala txikiko aldakuntzak hartzen ditu kontuan.Potentzia bezala, uhin edo ertzetan neurtzen da eta interferometro baten bidez ezaugarritzen da.Kontzeptuki, errazena da irregulartasuna gainazal optiko batek zein uniformeki leuna izan behar duen definitzen duen zehaztapen gisa pentsatzea.Gainazal optiko batean neurtutako gailur eta haran orokorrak eremu batean oso koherenteak izan daitezkeen arren, optikaren atal ezberdin batek desbideratze askoz handiagoa izan dezake.Halako batean, lenteak errefraktatzen duen argiak ezberdin joka dezake optikak errefraktatzen duen lekuaren arabera.Irregulartasuna, beraz, kontu garrantzitsua da lenteak diseinatzerakoan.Ondorengo irudiak erakusten du nola ezaugarritu daitekeen gainazal-formaren desbideraketa guztiz esferikoarekiko irregulartasun PV zehaztapen bat erabiliz.
13. Irudia: Irregulartasunaren PV neurketa
Irregulartasuna gainazaleko zehaztasun zehaztapen mota bat da, gainazal baten forma erreferentziazko gainazal baten formatik nola desbideratzen den deskribatzen duena.Potentziaren neurketa beretik lortzen da.Erregulartasuna saiakuntzako gainazala erreferentziazko gainazalarekin alderatuz gero eratzen diren ertz zirkularren esferikotasunari egiten dio erreferentzia.Gainazal baten potentzia 5 ertz baino gehiagokoa denean, zaila da ertz 1 baino gutxiagoko irregulartasun txikiak hautematea.Beraz, ohikoa da 5:1 gutxi gorabehera potentzia eta irregulartasun erlazioa duten gainazalak zehaztea.
14. Irudia: Lautasuna vs Potentzia vs Irregulartasuna
RMS Verses PV Potentzia eta Irregulartasuna
Botereari eta irregulartasunari buruz eztabaidatzean, garrantzitsua da horiek defini daitezkeen bi metodoak hautematea.Lehenengoa balio absolutua da.Adibidez, optika bat uhin-irregulartasun bat duela definitzen bada, ezingo da uhin-diferentzia 1 baino gehiago egon gainazal optikoaren edo gailur-harana (PV) punturik altuenaren eta baxuenaren artean.Bigarren metodoa potentzia edo irregulartasuna 1 uhin RMS (root mean squared) edo batez bestekoa gisa zehaztea da.Interpretazio honetan, 1 uhin RMS irregular gisa definitutako gainazal optiko batek, hain zuzen ere, uhin 1etik gorako gailur eta haranak izan ditzake, hala ere, gainazal osoa aztertzean, batez besteko irregulartasun orokorra uhin 1 barruan egon behar da.
Oro har, RMS eta PV objektu baten formak diseinatutako kurbadura zenbateraino egokitzen den deskribatzeko metodoak dira, hurrenez hurren, "gainazaleko irudia" eta "gainazaleko zimurtasuna" izenekoak.Biak datu beretik kalkulatzen dira, interferometroaren neurketa adibidez, baina esanahiak nahiko desberdinak dira.PV ona da azalerako "kasurik txarrena" emateko;RMS gainazaleko irudiaren batez besteko desbideratzea nahi den edo erreferentziako gainazaletik deskribatzeko metodo bat da.RMS ona da azaleraren aldakuntza orokorra deskribatzeko.Ez dago harreman soila PV eta RMSren artean.Dena den, arau orokor gisa, RMS balio bat 0,2 bataz bestekoa bezain zorrotza da elkarren ondoan alderatzean, hau da, 0,1 uhin irregular PV 0,5 uhin RMSren baliokidea da gutxi gorabehera.
Azalera akabera
Gainazaleko akaberak, gainazaleko zimurtasuna izenez ere ezaguna, gainazal batean eskala txikiko irregulartasunak neurtzen ditu.Leunketa-prozesuaren eta material motaren azpiproduktu tamalgarria izan ohi da.Nahiz eta optika oso leuntzat jotzen den gainazalean irregulartasun gutxirekin, hurbileko ikuskapenean, benetako azterketa mikroskopiko batek azaleko ehunduraren aldakuntza handia ager dezake.Artefaktu honen analogia ona gainazaleko zimurtasuna lixa-paperarekin alderatzea da.Grit-tamainarik finenak ukipenerako leuna eta erregularra senti daitezkeen arren, gainazala, egia esan, gailur mikroskopikoz eta haranez osatuta dago harraren tamaina fisikoaren arabera.Optikaren kasuan, "grina" azalaren ehunduraren irregulartasun mikroskopiko gisa har daiteke leuntzearen kalitateak eragindakoa.Gainazal zakarrak gainazal leunak baino azkarrago higatzen dira eta baliteke aplikazio batzuetarako egokiak ez izatea, batez ere laserrak edo bero bizia dutenentzat, pitzadura txikietan edo akatsetan ager daitezkeen nukleazio gune posibleengatik.
Potentzia eta irregulartasuna ez bezala, uhin edo uhinen zatikietan neurtzen diren, gainazaleko zimurtasuna, gainazaleko ehundura hurbileko muturreko fokuagatik, angstrom-en eskalan neurtzen da eta beti RMSren arabera.Konparazio baterako, hamar angstrom behar dira nanometro bat berdintzeko eta 632,8 nanometro uhin bat berdintzeko.
15. Irudia: Gainazaleko zimurtasuna RMS neurketa
| 8. taula: Azaleko akaberarako fabrikazio-perdoiak | |
| Gainazalaren zimurtasuna (RMS) | Kalitate-maila |
| 50Å | Tipikoa |
| 20Å | Zehaztasuna |
| 5Å | Zehaztasun handikoa |
Transmititutako Wavefront Error
Transmited wavefront error (TWE) elementu optikoen errendimendua argia igarotzean erabiltzen da.Gainazaleko formako neurketak ez bezala, transmititutako uhin-frontearen neurketak aurreko eta atzeko gainazaleko erroreak, ziria eta materialaren homogeneotasuna barne hartzen ditu.Errendimendu orokorraren metrika honek optikaren mundu errealeko errendimendua hobeto ulertzeko aukera eskaintzen du.
Osagai optiko asko gainazaleko forma edo TWE zehaztapenetarako banan-banan probatzen diren arren, osagai hauek ezinbestean multzo optiko konplexuagoetan eraikitzen dira, errendimendu-eskakizunak dituztenak.Aplikazio batzuetan onargarria da osagaien neurketetan eta tolerantzian fidatzea azken errendimendua aurreikusteko, baina aplikazio zorrotzagoetarako garrantzitsua da muntaia eraikitako moduan neurtzea.
TWE neurketak sistema optiko bat zehaztapenen arabera eraikita dagoela eta espero bezala funtzionatuko duela baieztatzeko erabiltzen dira.Gainera, TWE neurketak sistemak aktiboki lerrokatzeko erabil daitezke, muntatzeko denbora murriztuz, espero den errendimendua lortzen dela ziurtatuz.
Paralight Optics-ek punta-puntako CNC artezgailuak eta leungailuak biltzen ditu, bai forma esferiko estandarretarako, bai ingerada asferikoetarako eta forma libreetarako.Metrologia aurreratua barne Zygo interferometroak, profilometroak, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric, eta abar erabiliz, bai prozesuko metrologiarako bai azken ikuskapenerako, baita fabrikazio eta estaldura optikoko urteetako esperientziak ere, konplexu eta konplexuenetako batzuei aurre egiteko aukera ematen digu. errendimendu handiko optika bezeroek eskatutako zehaztapen optikoei erantzuteko.
Zehaztapen sakonagoetarako, ikusi gure katalogoko optika edo produktu aipagarriak.
Argitalpenaren ordua: 2023-04-26