સપાટી ગુણવત્તા
ઓપ્ટિકલ સપાટીની સપાટીની ગુણવત્તા તેના કોસ્મેટિક દેખાવનું વર્ણન કરે છે અને તેમાં સ્ક્રેચ અને ખાડાઓ અથવા ખોદવા જેવી ખામીઓનો સમાવેશ થાય છે.મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, આ સપાટીની ખામીઓ કેવળ કોસ્મેટિક હોય છે અને સિસ્ટમની કામગીરીને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરતી નથી, તેમ છતાં, તેઓ સિસ્ટમ થ્રુપુટમાં નાનું નુકસાન અને છૂટાછવાયા પ્રકાશમાં નાનો વધારો કરી શકે છે.જો કે, અમુક સપાટીઓ, જો કે, આ અસરો પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે જેમ કે: (1) ઇમેજ પ્લેન પરની સપાટીઓ કારણ કે આ ખામીઓ ફોકસમાં હોય છે અને (2) સપાટીઓ જે ઉચ્ચ પાવર લેવલ જુએ છે કારણ કે આ ખામીઓ ઊર્જાના શોષણમાં વધારો અને નુકસાનનું કારણ બની શકે છે. ઓપ્ટિકસપાટીની ગુણવત્તા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સૌથી સામાન્ય સ્પષ્ટીકરણ MIL-PRF-13830B દ્વારા વર્ણવેલ સ્ક્રેચ-ડિગ સ્પષ્ટીકરણ છે.સ્ક્રેચ હોદ્દો સપાટી પરના સ્ક્રેચને નિયંત્રિત લાઇટિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ પ્રમાણભૂત સ્ક્રેચના સમૂહ સાથે સરખાવીને નક્કી કરવામાં આવે છે.તેથી સ્ક્રેચ હોદ્દો વાસ્તવિક સ્ક્રેચનું જ વર્ણન કરતું નથી, પરંતુ MIL-સ્પેક અનુસાર પ્રમાણિત સ્ક્રેચ સાથે તેની તુલના કરે છે.ડિગ હોદ્દો, જોકે, સપાટી પરના ખોદકામ અથવા નાના ખાડા સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે.ડિગ હોદ્દો 10 દ્વારા વિભાજિત માઇક્રોન્સમાં ડિગના વ્યાસ પર ગણવામાં આવે છે. 80-50 ના સ્ક્રેચ-ડિગ વિશિષ્ટતાઓને સામાન્ય રીતે પ્રમાણભૂત ગુણવત્તા, 60-40 ચોકસાઇ ગુણવત્તા અને 20-10 ઉચ્ચ ચોકસાઇ ગુણવત્તા ગણવામાં આવે છે.
| કોષ્ટક 6: સપાટીની ગુણવત્તા માટે ઉત્પાદન સહનશીલતા | |
| સપાટીની ગુણવત્તા (સ્ક્રેચ-ડિગ) | ગુણવત્તા ગ્રેડ |
| 80-50 | લાક્ષણિક |
| 60-40 | ચોકસાઇ |
| 40-20 | ઉચ્ચ ચોકસાઇ |
સપાટીની સપાટતા
સપાટીની સપાટતા એ સપાટીની સચોટતા સ્પષ્ટીકરણનો એક પ્રકાર છે જે અરીસા, બારી, પ્રિઝમ અથવા પ્લેનો-લેન્સ જેવી સપાટ સપાટીના વિચલનને માપે છે.આ વિચલનને ઓપ્ટિકલ ફ્લેટનો ઉપયોગ કરીને માપી શકાય છે, જે ઉચ્ચ ગુણવત્તાની, અત્યંત ચોક્કસ સપાટ સંદર્ભ સપાટી છે જેનો ઉપયોગ પરીક્ષણ ભાગની સપાટતાની તુલના કરવા માટે થાય છે.જ્યારે પરીક્ષણ ઓપ્ટિકની સપાટ સપાટી ઓપ્ટિકલ ફ્લેટની સામે મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે કિનારો દેખાય છે જેનો આકાર નિરીક્ષણ હેઠળ ઓપ્ટિકની સપાટીની સપાટતા સૂચવે છે.જો કિનારો સમાનરૂપે અંતરે, સીધી અને સમાંતર હોય, તો પરીક્ષણ હેઠળની ઓપ્ટિકલ સપાટી ઓછામાં ઓછી સંદર્ભ ઓપ્ટિકલ ફ્લેટ જેટલી સપાટ હોય છે.જો કિનારો વક્ર હોય, તો બે કાલ્પનિક રેખાઓ વચ્ચેના કિનારોની સંખ્યા, એક ફ્રિન્જની મધ્યમાં એક સ્પર્શક અને એક સમાન ફ્રિન્જના છેડાથી, સપાટતાની ભૂલ સૂચવે છે.સપાટતામાં વિચલનો ઘણીવાર તરંગોના મૂલ્યોમાં માપવામાં આવે છે (λ), જે પરીક્ષણ સ્ત્રોતની તરંગલંબાઇના ગુણાંક છે.એક ફ્રિન્જ એક તરંગના ½ ને અનુલક્ષે છે, એટલે કે, 1 λ સમકક્ષ 2 કિનારો.
| કોષ્ટક 7: સપાટતા માટે ઉત્પાદન સહનશીલતા | |
| સપાટતા | ગુણવત્તા ગ્રેડ |
| 1λ | લાક્ષણિક |
| λ/4 | ચોકસાઇ |
| λ/10 | ઉચ્ચ ચોકસાઇ |
શક્તિ
પાવર એ સપાટીની સચોટતા સ્પષ્ટીકરણનો એક પ્રકાર છે, જે વક્ર ઓપ્ટિકલ સપાટીઓ અથવા પાવર ધરાવતી સપાટીઓને લાગુ પડે છે.તે ઓપ્ટિકની સપાટી પર વક્રતાનું માપ છે અને તે વક્રતાની ત્રિજ્યાથી અલગ છે કારણ કે તે લેન્સના ગોળાકાર આકારમાં માઇક્રો-સ્કેલ વિચલનને લાગુ પડે છે.દા.ત., વક્રતા સહિષ્ણુતાની ત્રિજ્યાને 100 +/-0.1mm તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે તે ધ્યાનમાં લો, એકવાર આ ત્રિજ્યા જનરેટ, પોલિશ્ડ અને માપવામાં આવે છે, અમને તેની વાસ્તવિક વક્રતા 99.95mm લાગે છે જે નિર્દિષ્ટ યાંત્રિક સહિષ્ણુતામાં આવે છે.આ કિસ્સામાં, આપણે જાણીએ છીએ કે ફોકલ લંબાઈ પણ સાચી છે કારણ કે આપણે સાચો ગોળાકાર આકાર પ્રાપ્ત કર્યો છે.પરંતુ માત્ર ત્રિજ્યા અને કેન્દ્રીય લંબાઈ યોગ્ય હોવાને કારણે, તેનો અર્થ એ નથી કે લેન્સ ડિઝાઇન પ્રમાણે કાર્ય કરશે.તેથી વક્રતાની ત્રિજ્યાને માત્ર વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે તે પૂરતું નથી પણ વક્રતાની સુસંગતતા પણ છે - અને આ તે જ છે જે શક્તિને નિયંત્રિત કરવા માટે રચાયેલ છે.ઉપરોક્ત ઉલ્લેખિત સમાન 99.95mm ત્રિજ્યાનો ફરીથી ઉપયોગ કરીને, એક ઓપ્ટીશિયન પાવરને ≤ 1 λ સુધી મર્યાદિત કરીને વક્રીવર્તિત પ્રકાશની ચોકસાઈને વધુ નિયંત્રિત કરવા માંગે છે.આનો અર્થ એ છે કે સમગ્ર વ્યાસમાં, ગોળાકાર આકારની સુસંગતતામાં 632.8nm (1λ = 632.8nm) કરતાં વધુ કોઈ વિચલન હોઈ શકે નહીં.સપાટીના સ્વરૂપમાં નિયંત્રણના આ વધુ કડક સ્તરને ઉમેરવાથી એ સુનિશ્ચિત કરવામાં મદદ મળે છે કે લેન્સની એક બાજુના પ્રકાશ કિરણો બીજી બાજુના કિરણો કરતાં અલગ રીતે વક્રીવર્તિત થતા નથી.કારણ કે ધ્યેય તમામ ઘટના પ્રકાશના પિનપોઇન્ટ ફોકસને હાંસલ કરવાનું હોઈ શકે છે, જેટલો વધુ સુસંગત આકાર, લેન્સમાંથી પસાર થતી વખતે પ્રકાશ વધુ ચોક્કસ રીતે વર્તે છે.
ઓપ્ટીશિયનો તરંગો અથવા ફ્રિન્જ્સની દ્રષ્ટિએ પાવર એરરને સ્પષ્ટ કરે છે અને ઇન્ટરફેરોમીટરનો ઉપયોગ કરીને તેને માપે છે.તે સપાટતા જેવી જ ફેશનમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, જેમાં વક્રતાની ઉચ્ચ માપાંકિત ત્રિજ્યા સાથે સંદર્ભ સપાટી સાથે વક્ર સપાટીની તુલના કરવામાં આવે છે.બે સપાટીઓ વચ્ચેના હવાના અંતરને કારણે થતા હસ્તક્ષેપના સમાન સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને, સંદર્ભ સપાટીથી પરીક્ષણ સપાટીના વિચલનને વર્ણવવા માટે દખલગીરીની ફ્રિન્જ્સની પેટર્નનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે (આકૃતિ 11).સંદર્ભ ભાગમાંથી વિચલન રિંગ્સની શ્રેણી બનાવશે, જેને ન્યૂટનની રિંગ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.વધુ રિંગ્સ હાજર છે, મોટા વિચલન.શ્યામ અથવા પ્રકાશ રિંગ્સની સંખ્યા, પ્રકાશ અને શ્યામ બંનેનો સરવાળો નહીં, ભૂલના તરંગોની સંખ્યાના બમણાને અનુરૂપ છે.
આકૃતિ 11: સંદર્ભ સપાટી સાથે સરખામણી કરીને અથવા ઇન્ટરફેરોમીટરનો ઉપયોગ કરીને પાવર ભૂલનું પરીક્ષણ
પાવર એરર નીચેના સમીકરણ દ્વારા વક્રતાની ત્રિજ્યામાં ભૂલ સાથે સંબંધિત છે જ્યાં ∆R એ ત્રિજ્યાની ભૂલ છે, D એ લેન્સનો વ્યાસ છે, R એ સપાટીની ત્રિજ્યા છે અને λ એ તરંગલંબાઇ છે (સામાન્ય રીતે 632.8nm):
પાવર એરર [તરંગો અથવા λ] = ∆R D²/8R²λ
આકૃતિ 12: કેન્દ્રમાં ડાયામેટર વિરુદ્ધ રેડિયસ એરર પર પાવર એરર
અનિયમિતતા
અનિયમિતતા ઓપ્ટિકલ સપાટી પરના નાના પાયાની વિવિધતાને ધ્યાનમાં લે છે.શક્તિની જેમ, તે તરંગો અથવા ફ્રિન્જ્સની દ્રષ્ટિએ માપવામાં આવે છે અને ઇન્ટરફેરોમીટરનો ઉપયોગ કરીને લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.વૈચારિક રીતે, એક સ્પષ્ટીકરણ તરીકે અનિયમિતતા વિશે વિચારવું સૌથી સરળ છે જે વ્યાખ્યાયિત કરે છે કે ઓપ્ટિકલ સપાટી કેટલી સરળ હોવી જોઈએ.જ્યારે ઓપ્ટિકલ સપાટી પર એકંદરે માપેલ શિખરો અને ખીણો એક વિસ્તારમાં ખૂબ સુસંગત હોઈ શકે છે, ત્યારે ઓપ્ટિકનો એક અલગ વિભાગ ઘણો મોટો વિચલન પ્રદર્શિત કરી શકે છે.આવા કિસ્સામાં, લેન્સ દ્વારા પ્રત્યાવર્તન કરાયેલ પ્રકાશ ઓપ્ટિક દ્વારા ક્યાં વક્રીભવન થાય છે તેના આધારે અલગ રીતે વર્તે છે.તેથી લેન્સ ડિઝાઇન કરતી વખતે અનિયમિતતા એ એક મહત્વપૂર્ણ વિચારણા છે.નીચેનો આંકડો બતાવે છે કે કેવી રીતે સંપૂર્ણ ગોળાકારમાંથી આ સપાટી સ્વરૂપનું વિચલન અનિયમિતતા PV સ્પષ્ટીકરણનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવી શકાય છે.
આકૃતિ 13: અનિયમિતતા PV માપન
અનિયમિતતા એ સપાટીની સચોટતા સ્પષ્ટીકરણનો એક પ્રકાર છે જે દર્શાવે છે કે સપાટીનો આકાર સંદર્ભ સપાટીના આકારથી કેવી રીતે વિચલિત થાય છે.તે શક્તિ સમાન માપનમાંથી મેળવવામાં આવે છે.નિયમિતતા એ પરિપત્ર ફ્રિન્જ્સની ગોળાકારતાને સંદર્ભિત કરે છે જે પરીક્ષણ સપાટીની સંદર્ભ સપાટીની સરખામણીથી રચાય છે.જ્યારે સપાટીની શક્તિ 5 ફ્રિન્જ કરતાં વધુ હોય છે, ત્યારે 1 ફ્રિન્જ કરતાં ઓછી નાની અનિયમિતતાઓ શોધવી મુશ્કેલ છે.તેથી લગભગ 5:1 ના પાવર અને અનિયમિતતાના ગુણોત્તર સાથે સપાટીઓનો ઉલ્લેખ કરવો એ સામાન્ય પ્રથા છે.
આકૃતિ 14: ફ્લેટનેસ વિ પાવર વિરુદ્ધ અનિયમિતતા
આરએમએસ વર્સીસ પીવી પાવર અને અનિયમિતતા
શક્તિ અને અનિયમિતતાની ચર્ચા કરતી વખતે, તે બે પદ્ધતિઓને ઓળખવી મહત્વપૂર્ણ છે જેના દ્વારા તેઓ વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે.પ્રથમ એક સંપૂર્ણ મૂલ્ય છે.ઉદાહરણ તરીકે, જો ઓપ્ટિકને 1 તરંગ અનિયમિતતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, તો ઓપ્ટિકલ સપાટી અથવા પીક-ટુ-વેલી (PV) પરના ઉચ્ચતમ અને સૌથી નીચા બિંદુ વચ્ચે 1 થી વધુ તરંગનો તફાવત હોઈ શકે નહીં.બીજી પદ્ધતિ પાવર અથવા અનિયમિતતાને 1 તરંગ RMS (રુટ મીન સ્ક્વેર્ડ) અથવા સરેરાશ તરીકે સ્પષ્ટ કરવાની છે.આ અર્થઘટનમાં, 1 તરંગ RMS અનિયમિત તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ ઓપ્ટિકલ સપાટી, હકીકતમાં, શિખરો અને ખીણો હોઈ શકે છે જે 1 તરંગથી વધુ હોય છે, જો કે, જ્યારે સંપૂર્ણ સપાટીની તપાસ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એકંદર સરેરાશ અનિયમિતતા 1 તરંગની અંદર જ હોવી જોઈએ.
એકંદરે, RMS અને PV એ બંને પદ્ધતિ છે કે જે વસ્તુનો આકાર તેની ડિઝાઇન કરેલ વળાંક સાથે કેટલી સારી રીતે મેળ ખાય છે, જેને અનુક્રમે "સપાટીની આકૃતિ" અને "સપાટીની ખરબચડી" કહેવાય છે.તે બંનેની ગણતરી સમાન ડેટામાંથી કરવામાં આવે છે, જેમ કે ઇન્ટરફેરોમીટર માપન, પરંતુ અર્થ તદ્દન અલગ છે.પીવી સપાટી માટે "સૌથી ખરાબ-કેસ-પરિસ્થિતિ" આપવામાં સારી છે;આરએમએસ એ ઇચ્છિત અથવા સંદર્ભ સપાટીથી સપાટીની આકૃતિના સરેરાશ વિચલનનું વર્ણન કરવા માટેની એક પદ્ધતિ છે.સપાટીની એકંદર વિવિધતાનું વર્ણન કરવા માટે RMS સારું છે.PV અને RMS વચ્ચે સાદો સંબંધ નથી.જો કે સામાન્ય નિયમ તરીકે, જ્યારે બાજુ-બાજુની સરખામણી કરવામાં આવે ત્યારે આરએમએસ મૂલ્ય એ બિન-સરેરાશ મૂલ્ય જેટલું સખત હોય છે, એટલે કે 0.1 વેવ અનિયમિત પીવી લગભગ 0.5 વેવ આરએમએસની સમકક્ષ હોય છે.
સપાટી સમાપ્ત
સપાટીની પૂર્ણાહુતિ, જેને સપાટીની ખરબચડી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે સપાટી પર નાના પાયાની અનિયમિતતાને માપે છે.તેઓ સામાન્ય રીતે પોલિશિંગ પ્રક્રિયા અને સામગ્રીના પ્રકારનું કમનસીબ આડપેદાશ છે.જો ઓપ્ટિકને સમગ્ર સપાટી પર થોડી અનિયમિતતા સાથે અપવાદરૂપે સરળ માનવામાં આવે તો પણ, નજીકના નિરીક્ષણ પર, વાસ્તવિક માઇક્રોસ્કોપિક પરીક્ષા સપાટીની રચનામાં મોટા પ્રમાણમાં ભિન્નતા જાહેર કરી શકે છે.આ આર્ટિફેક્ટની સારી સામ્યતા એ છે કે સપાટીની ખરબચડીને સેન્ડપેપર ગ્રિટ સાથે સરખાવવામાં આવે છે.જ્યારે શ્રેષ્ઠ કપચીનું કદ સ્પર્શ માટે સરળ અને નિયમિત લાગે છે, ત્યારે સપાટી વાસ્તવમાં સૂક્ષ્મ શિખરો અને ખીણોની બનેલી હોય છે જે કપચીના ભૌતિક કદ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.ઓપ્ટિક્સના કિસ્સામાં, "ગ્રિટ" ને પોલિશની ગુણવત્તાને કારણે સપાટીની રચનામાં માઇક્રોસ્કોપિક અનિયમિતતા તરીકે વિચારી શકાય છે.ખરબચડી સપાટીઓ સરળ સપાટી કરતાં વધુ ઝડપથી પહેરવાનું વલણ ધરાવે છે અને કેટલીક એપ્લીકેશન માટે યોગ્ય ન હોઈ શકે, ખાસ કરીને લેસર અથવા તીવ્ર ગરમી સાથે, શક્ય ન્યુક્લિએશન સાઇટ્સને કારણે જે નાની તિરાડો અથવા અપૂર્ણતામાં દેખાઈ શકે છે.
પાવર અને અનિયમિતતાથી વિપરીત, જે તરંગોના તરંગો અથવા અપૂર્ણાંકોમાં માપવામાં આવે છે, સપાટીની ખરબચડી, સપાટીની રચના પર તેના અત્યંત ક્લોઝ-અપ ફોકસને કારણે, એંગસ્ટ્રોમના સ્કેલ પર અને હંમેશા RMSની દ્રષ્ટિએ માપવામાં આવે છે.સરખામણી માટે, તે એક નેનોમીટરની બરાબર થવા માટે દસ એંગસ્ટ્રોમ અને એક તરંગની બરાબરી માટે 632.8 નેનોમીટર લે છે.
આકૃતિ 15: સપાટીની ખરબચડી RMS માપન
| કોષ્ટક 8: સરફેસ ફિનિશ માટે ઉત્પાદન સહનશીલતા | |
| સપાટીની ખરબચડી (RMS) | ગુણવત્તા ગ્રેડ |
| 50Å | લાક્ષણિક |
| 20Å | ચોકસાઇ |
| 5Å | ઉચ્ચ ચોકસાઇ |
ટ્રાન્સમિટેડ વેવફ્રન્ટ ભૂલ
ટ્રાન્સમિટેડ વેવફ્રન્ટ એરર (TWE) નો ઉપયોગ પ્રકાશ પસાર થતાં ઓપ્ટિકલ તત્વોના પ્રદર્શનને યોગ્ય બનાવવા માટે થાય છે.સપાટીના સ્વરૂપના માપથી વિપરીત, ટ્રાન્સમિટેડ વેવફ્રન્ટ માપમાં આગળ અને પાછળની સપાટી, ફાચર અને સામગ્રીની એકરૂપતાની ભૂલોનો સમાવેશ થાય છે.એકંદર પ્રદર્શનનું આ મેટ્રિક ઓપ્ટિકના વાસ્તવિક-વિશ્વના પ્રદર્શનને વધુ સારી રીતે સમજવાની તક આપે છે.
જ્યારે ઘણા ઓપ્ટિકલ ઘટકોની સપાટીના સ્વરૂપ અથવા TWE સ્પષ્ટીકરણો માટે વ્યક્તિગત રીતે પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ ઘટકો અનિવાર્યપણે તેમની પોતાની કામગીરીની જરૂરિયાતો સાથે વધુ જટિલ ઓપ્ટિકલ એસેમ્બલીમાં બનેલા છે.કેટલીક એપ્લિકેશન્સમાં અંતિમ પ્રદર્શનની આગાહી કરવા માટે ઘટક માપન અને સહનશીલતા પર આધાર રાખવો સ્વીકાર્ય છે, પરંતુ વધુ માંગવાળી એપ્લિકેશન્સ માટે એસેમ્બલીને બિલ્ટ તરીકે માપવું મહત્વપૂર્ણ છે.
TWE માપનનો ઉપયોગ ખાતરી કરવા માટે થાય છે કે ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ સ્પષ્ટીકરણ માટે બનાવવામાં આવી છે અને અપેક્ષા મુજબ કાર્ય કરશે.વધુમાં, TWE માપનો ઉપયોગ સિસ્ટમને સક્રિય રીતે સંરેખિત કરવા, એસેમ્બલીનો સમય ઘટાડીને, અપેક્ષિત કામગીરીની ખાતરી કરવા માટે થઈ શકે છે.
પેરાલાઇટ ઓપ્ટિક્સમાં અત્યાધુનિક CNC ગ્રાઇન્ડર્સ અને પોલિશર્સનો સમાવેશ થાય છે, બંને પ્રમાણભૂત ગોળાકાર આકાર, તેમજ એસ્ફેરિક અને ફ્રી-ફોર્મ કોન્ટૂર્સ માટે.પ્રક્રિયામાં મેટ્રોલોજી અને અંતિમ નિરીક્ષણ બંને માટે Zygo interferometers, Profilometers, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric, વગેરે સહિત અદ્યતન મેટ્રોલોજીનો ઉપયોગ તેમજ ઓપ્ટિકલ ફેબ્રિકેશન અને કોટિંગમાં અમારા વર્ષોનો અનુભવ અમને કેટલીક જટિલ અને જટિલ બાબતોનો સામનો કરવાની મંજૂરી આપે છે. ગ્રાહકો પાસેથી જરૂરી ઓપ્ટિકલ સ્પષ્ટીકરણને પહોંચી વળવા માટે ઉચ્ચ પ્રદર્શન કરનાર ઓપ્ટિક્સ.
વધુ ઊંડાણપૂર્વકના સ્પષ્ટીકરણ માટે, કૃપા કરીને અમારી સૂચિ ઓપ્ટિક્સ અથવા વૈશિષ્ટિકૃત ઉત્પાદનો જુઓ.
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-26-2023