Càileachd Surface
Tha càileachd uachdar uachdar optigeach a’ toirt cunntas air a choltas cosmaigeach agus a’ toirt a-steach uireasbhaidhean leithid sgrìoban agus slocan, no cladhach.Anns a 'mhòr-chuid de chùisean, tha na h-uireasbhaidhean uachdar sin dìreach cosmaigeach agus chan eil iad a' toirt buaidh mhòr air coileanadh an t-siostaim, ge-tà, faodaidh iad call beag adhbhrachadh ann an siostam siostam agus àrdachadh beag ann an solas sgapte.Ach, tha cuid de uachdar, ge-tà, nas mothachail air na buaidhean sin leithid: (1) uachdar aig plèanaichean ìomhaigh leis gu bheil na h-uireasbhaidhean sin ann am fòcas agus (2) uachdar a tha a’ faicinn ìrean cumhachd àrd oir faodaidh na h-uireasbhaidhean sin barrachd lùth agus milleadh adhbhrachadh. an optic.Is e an sònrachadh as cumanta a thathas a’ cleachdadh airson càileachd uachdar an sònrachadh sgrìobadh-cladhach air a mhìneachadh le MIL-PRF-13830B.Tha an sònrachadh sgrìob air a dhearbhadh le bhith a’ dèanamh coimeas eadar na sgrìoban air uachdar agus seata de sgrìoban àbhaisteach fo chumhachan solais fo smachd.Mar sin chan eil an sònrachadh sgrìob a’ toirt cunntas air an fhìor sgrìob fhèin, ach ga choimeas ri sgrìob àbhaisteach a rèir an MIL-Spec.Tha an sònrachadh cladhach, ge-tà, a' buntainn gu dìreach ris a' chladhach, no sloc beag san uachdar.Tha an sònrachadh cladhach air a thomhas aig trast-thomhas a 'chladhach ann am microns air a roinn le 10. Mar as trice thathar a' beachdachadh air mion-chomharrachadh sgrìobadh 80-50 de chàileachd àbhaisteach, càileachd mionaideachd 60-40, agus càileachd àrd mionaideachd 20-10.
| Clàr 6: Tolerances saothrachadh airson càileachd uachdar | |
| Càileachd uachdar (sgrìobadh-cladhach) | Ìre càileachd |
| 80-50 | àbhaisteach |
| 60-40 | Cruinneas |
| 40-20 | Àrd-chruinneas |
Flatness Surface
Is e seòrsa de shònrachadh mionaideachd uachdar a th’ ann an rèidh uachdar a bhios a’ tomhas claonadh uachdar còmhnard leithid sgàthan, uinneag, priosam no lionsa plano.Faodar an claonadh seo a thomhas le bhith a’ cleachdadh flat optigeach, a tha na uachdar iomraidh còmhnard àrd-inbhe, fìor mhionaideach air a chleachdadh gus coimeas a dhèanamh eadar rèidh pìos deuchainn.Nuair a thèid uachdar còmhnard an optic deuchainn a chuir an aghaidh a ’chòmhnard optigeach, nochdaidh iomallan aig a bheil cumadh a’ dearbhadh rèidh uachdar an optic fo sgrùdadh.Ma tha na h-oirean air an cuairteachadh gu cothromach, dìreach, agus co-shìnte, tha an uachdar optigeach fo dheuchainn co-dhiù cho rèidh ris a’ chòmhnard optigeach iomraidh.Ma tha na h-oirean lùbte, tha an àireamh de oirean eadar dà loidhne mac-meanmnach, aon tangent gu meadhan iomall agus aon tro cheann an aon iomall sin, a’ comharrachadh a’ mhearachd rèidh.Bidh na claonaidhean ann an rèidh gu tric air an tomhas ann an luachan tonnan (λ), a tha nan iomadan de thonn-tonn an stòr deuchainn.Tha aon iomall a’ freagairt ri ½ tonn, ie, 1 λ co-ionann ri 2 iomall.
| Clàr 7: Tolerances saothrachaidh airson Flatness | |
| Flatness | Ìre càileachd |
| 1 λ | àbhaisteach |
| λ/4 | Cruinneas |
| λ/10 | Àrd-chruinneas |
Cumhachd
Is e seòrsa de shònrachadh cruinneas uachdar a th’ ann an cumhachd, a’ buntainn ri uachdar sùbailte lùbte, no uachdar le cumhachd.Is e tomhas curvature a th’ ann air uachdar optic agus tha e eadar-dhealaichte bho radius curvature leis gu bheil e a’ buntainn ris an claonadh meanbh-sgèile ann an cumadh spherical lionsa.me, smaoinich gu bheil radius fulangas curvature air a mhìneachadh mar 100 +/- 0.1mm, aon uair ‘s gu bheil an radius seo air a ghineadh, air a lìomhadh agus air a thomhas, bidh sinn a’ faighinn a-mach gur e an fhìor lùbadh aige 99.95mm a tha taobh a-staigh an fhulangas meacanaigeach ainmichte.Anns a 'chùis seo, tha fios againn gu bheil am fad fòcas ceart cuideachd bhon a tha sinn air an cumadh spherical ceart a choileanadh.Ach dìreach leis gu bheil an radius agus an fhad fòcas ceart, chan eil sin a’ ciallachadh gun coilean an lionsa mar a chaidh a dhealbhadh.Mar sin chan eil e gu leòr dìreach radius curvature a mhìneachadh ach cuideachd cunbhalachd an curvature - agus is e seo dìreach a tha cumhachd air a dhealbhadh gus smachd a chumail.A-rithist a’ cleachdadh an aon radius 99.95mm a chaidh ainmeachadh gu h-àrd, is dòcha gum bi neach-sùla airson tuilleadh smachd a chumail air cruinneas an t-solais ath-chraolaidh le bhith a’ cuingealachadh a’ chumhachd gu ≤ 1 λ.Tha seo a’ ciallachadh, thairis air an trast-thomhas gu lèir, nach urrainn gluasad nas motha a bhith ann na 632.8nm (1λ = 632.8nm) ann an cunbhalachd a’ chruth spherical.Le bhith a’ cur na h-ìre smachd nas teinne seo ri cruth an uachdair cuidichidh sin le bhith a’ dèanamh cinnteach nach bi ghathan solais air aon taobh den lens a’ dol air ais ann an dòigh eadar-dhealaichte seach an fheadhainn air an taobh eile.Leis gur dòcha gur e an amas fòcas a chuir air gach solas tachartais a choileanadh, mar as cunbhalaiche a bhios an cumadh, is ann as cinntiche a bhios solas gan giùlan fhèin nuair a thèid e tron lionsa.
Bidh luchd-sùla a’ sònrachadh mearachd cumhachd a thaobh tonnan no iomall agus ga thomhas a’ cleachdadh interferometer.Tha e air a dhearbhadh ann an dòigh coltach ri rèidh, leis gu bheil uachdar lùbte air a choimeas ri uachdar iomraidh le radius curvature àrd-calibrated.A’ cleachdadh an aon phrionnsapal de bhacadh air adhbhrachadh leis na beàrnan èadhair eadar an dà uachdar, thathas a’ cleachdadh pàtran iomall an eadar-theachd gus cunntas a thoirt air mar a tha uachdar an deuchainn bhon uachdar iomraidh (Figear 11).Cruthaichidh gluasad bhon phìos iomraidh sreath de fhàinneachan, ris an canar Newton's Rings.Mar as motha de fhàinneachan a tha an làthair, is ann as motha a bhios an gluasad.Tha an àireamh de fhàinneachan dorcha no aotrom, chan e suim an dà chuid solais is dorcha, a’ freagairt ri dà uair an àireamh de thonnan mearachd.
Figear 11: Mearachd cumhachd air a dhearbhadh le bhith a’ dèanamh coimeas ri uachdar iomraidh no a’ cleachdadh interferometer
Tha mearachd cumhachd co-cheangailte ris a’ mhearachd ann an radius curvature leis a’ cho-aontar a leanas far a bheil ∆R na mhearachd radius, is e D trast-thomhas an lionsa, is e R an radius uachdar, agus is e λ an tonn-tonn (mar as trice 632.8nm):
Mearachd cumhachd [tonnan no λ] = ∆R D²/8R²λ
Figear 12: Mearachd cumhachd thairis air Diamater vs Radius Error aig an Ionad
Neo-riaghailteachd
Bidh neo-riaghailteachd a’ toirt aire do na h-atharrachaidhean beaga air uachdar optigeach.Coltach ri cumhachd, tha e air a thomhas a thaobh tonnan no iomall agus air a chomharrachadh le bhith a’ cleachdadh interferometer.Gu bun-bheachdail, tha e nas fhasa smaoineachadh air neo-riaghailteachd mar shònrachadh a tha a’ mìneachadh cho rèidh sa dh’ fheumas uachdar optigeach a bhith.Ged a dh’ fhaodadh na stùcan agus na glinn tomhais iomlan air uachdar optigeach a bhith gu math cunbhalach ann an aon raon, is dòcha gum bi sgaradh fada nas motha ann an earrann eile den optic.Ann an leithid de chùis, faodaidh solas a tha air a thionndadh leis an lens a bhith gad ghiùlan fhèin ann an dòigh eadar-dhealaichte a rèir far a bheil e air a thionndadh leis an optic.Mar sin tha neo-riaghailteachd na bheachdachadh cudromach nuair a thathar a’ dealbhadh lionsan.Tha am figear a leanas a’ sealltainn mar as urrainnear an claonadh cruth uachdar seo bhon fhear a tha gu math spherical a chomharrachadh le bhith a’ cleachdadh sònrachadh PV neo-riaghailteachd.
Figear 13: Tomhas PV neo-riaghailteach
Is e neo-riaghailteachd seòrsa de shònrachadh cruinneas uachdar a tha a’ mìneachadh mar a tha cumadh uachdar a’ gluasad bho chumadh uachdar iomraidh.Tha e air fhaighinn bhon aon tomhas ri cumhachd.Tha cunbhalachd a’ toirt iomradh air sphericity nan oirean cruinn a tha air an cruthachadh bho bhith a’ dèanamh coimeas eadar uachdar na deuchainn agus an uachdar iomraidh.Nuair a tha cumhachd uachdar nas motha na 5 iomall, tha e duilich neo-riaghailteachdan beaga nas lugha na 1 iomall a lorg.Mar sin tha e na chleachdadh cumanta uachdaran a shònrachadh le co-mheas de chumhachd gu neo-riaghailteachd timcheall air 5: 1.
Figear 14: Flatness vs Cumhachd vs Neo-riaghailteachd
Rannan RMS PV Cumhachd agus Neo-riaghailteachd
Nuair a thathar a’ beachdachadh air cumhachd agus neo-riaghailteachd, tha e cudromach an dà dhòigh anns am faodar am mìneachadh aithneachadh.Tha a 'chiad fhear na luach iomlan.Mar eisimpleir, ma tha optic air a mhìneachadh mar neo-riaghailteachd 1 tonn, chan fhaod barrachd air aon eadar-dhealachadh tonn a bhith eadar a’ phuing as àirde agus as ìsle air an uachdar optigeach no stùc-gu-ghleann (PV).Is e an dàrna dòigh an cumhachd no an neo-riaghailteachd a shònrachadh mar 1 tonn RMS (meadhanach ceàrnagach ceàrnagach) no cuibheasachd.Anns a 'mhìneachadh seo, faodaidh uachdar sùbailte a tha air a mhìneachadh mar 1 tonn RMS neo-riaghailteach, gu dearbh, a bhith aig stùcan agus glinn a tha nas àirde na 1 tonn, ge-tà, nuair a thathar a' sgrùdadh an uachdar iomlan, feumaidh an neo-riaghailteachd cuibheasach iomlan tuiteam taobh a-staigh 1 tonn.
Gu h-iomlan, tha RMS agus PV le chèile nan dòighean airson cunntas a thoirt air dè cho math ‘s a tha cumadh nì a’ freagairt ris an lùb dealbhaichte aige, ris an canar “figear uachdar” agus “garbh uachdar,” fa leth.Tha iad le chèile air an tomhas bhon aon dàta, leithid tomhas interferometer, ach tha na brìgh gu math eadar-dhealaichte.Tha PV math air “suidheachadh as miosa” a thoirt don uachdar;Tha RMS na dhòigh air cunntas a thoirt air gluasad cuibheasach an fhigear uachdar bhon uachdar a tha thu ag iarraidh no an uachdar iomraidh.Tha RMS math airson cunntas a thoirt air an atharrachadh uachdar iomlan.Chan eil dàimh shìmplidh eadar PV agus RMS.Ach mar riaghailt choitcheann, tha luach RMS timcheall air 0.2 cho teann ris an luach neo-chuibheasach nuair a thèid a choimeas taobh ri taobh, is e sin 0.1 tonn neo-riaghailteach PV co-ionann ri timcheall air 0.5 tonn RMS.
Crìoch air uachdar
Bidh crìochnachadh uachdar, ris an canar cuideachd garbh uachdar, a’ tomhas neo-riaghailteachdan beaga air uachdar.Mar as trice tha iad nam fo-thoradh mì-fhortanach den phròiseas snasta agus an seòrsa stuth.Eadhon ged a thathas a’ meas gu bheil an optic air leth rèidh le glè bheag de neo-riaghailteachd air feadh an uachdair, le sgrùdadh dlùth, dh’ fhaodadh sgrùdadh microscopach fìor eadar-dhealachadh a nochdadh ann an inneach an uachdair.Is e deagh shamhla den artifact seo coimeas a dhèanamh eadar garbh uachdar agus grit pàipear-gainmhich.Ged a dh’ fhaodadh gum bi am meud grit as fheàrr a’ faireachdainn rèidh agus cunbhalach don suathadh, tha an uachdar gu dearbh air a dhèanamh suas de stùcan agus glinn microscopach air a dhearbhadh a rèir meud corporra a’ ghreit fhèin.A thaobh optics, faodar smaoineachadh air an “grit” mar neo-riaghailteachdan microscopach ann an inneach an uachdair air adhbhrachadh le càileachd a ’phoileis.Tha uachdar garbh buailteach a bhith a’ caitheamh nas luaithe na uachdar rèidh agus dh’ fhaodadh nach bi iad freagarrach airson cuid de thagraidhean, gu sònraichte an fheadhainn le lasers no teas mòr, air sgàth làraich nucleation a dh’ fhaodadh nochdadh ann an sgàinidhean beaga no neo-fhoirfeachd.
Eu-coltach ri cumhachd agus neo-riaghailteachd, a tha air a thomhas ann an tonnan no bloighean de thonn, tha garbhachd uachdar, mar thoradh air an fhìor fhòcas dlùth aige air inneach uachdar, air a thomhas a rèir sgèile angstroms agus an-còmhnaidh a thaobh RMS.Airson coimeas a dhèanamh, bheir e deich angstroms gu aon nanometer agus 632.8 nanometers gu aon tonn co-ionann.
Figear 15: Tomhas RMS garbhachd uachdar
| Clàr 8: Fulangas cinneasachaidh airson Crìochnachadh Uachdar | |
| Roughness Surface (RMS) | Ìre càileachd |
| 50 e | àbhaisteach |
| 20 e | Cruinneas |
| 5 ah | Àrd-chruinneas |
Mearachd Wavefront air a ghluasad
Thathas a’ cleachdadh mearachd aghaidh tonn tar-chuir (TWE) gus coileanadh eileamaidean optigeach a dhearbhadh mar a bhios solas a’ dol troimhe.Eu-coltach ri tomhais cruth uachdar, tha tomhas aghaidh tonn tar-chuir a’ toirt a-steach mearachdan bhon uachdar aghaidh is cùil, geinn, agus aon-ghnè an stuth.Tha am meatrach seo de choileanadh iomlan a’ toirt tuigse nas fheàrr air coileanadh saoghal fìor optic.
Ged a thèid mòran de cho-phàirtean optigeach a dhearbhadh leotha fhèin airson cruth uachdar no mion-chomharrachadh TWE, tha e do-sheachanta gu bheil na co-phàirtean sin air an togail a-steach do cho-chruinneachaidhean optigeach nas iom-fhillte le riatanasan coileanaidh aca fhèin.Ann an cuid de thagraidhean tha e iomchaidh a bhith an urra ri tomhasan co-phàirteach agus fulangas gus coileanadh deireannach a ro-innse, ach airson tagraidhean nas dùbhlanaiche tha e cudromach an co-chruinneachadh mar a chaidh a thogail a thomhas.
Bithear a’ cleachdadh tomhasan TWE gus dearbhadh gu bheil siostam optigeach air a thogail a rèir sònrachadh agus obraichidh e mar a bhiodh dùil.A bharrachd air an sin, faodar tomhasan TWE a chleachdadh gus siostaman a cho-thaobhadh gu gnìomhach, a’ lughdachadh ùine cruinneachaidh, agus aig an aon àm a’ dèanamh cinnteach gun tèid an coileanadh ris a bheil dùil a choileanadh.
Tha Paralight Optics a’ toirt a-steach bleithichean agus snasairean CNC as ùire, an dà chuid airson cumaidhean spherical àbhaisteach, a bharrachd air cumaidhean aspheric agus cruth saor.Le bhith a’ cleachdadh an meata-eòlas adhartach a’ toirt a-steach Zygo interferometers, profilometers, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric, msaa airson gach cuid meata-eòlas in-phròiseas agus sgrùdadh deireannach, a bharrachd air na bliadhnaichean de eòlas againn ann an saothrachadh & còmhdach optigeach leigidh sin leinn dèiligeadh ri cuid den fheadhainn as iom-fhillte agus as iom-fhillte. optics àrd-choileanaidh gus coinneachadh ris an t-sònrachadh optigeach a tha a dhìth bhon luchd-ceannach.
Airson sònrachadh nas doimhne, feuch an toir thu sùil air ar optics catalog no toraidhean sònraichte.
Ùine puist: Giblean-26-2023