Մակերեւութային որակ
Օպտիկական մակերեսի մակերեսի որակը նկարագրում է դրա կոսմետիկ տեսքը և ներառում է այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են քերծվածքները և փոսերը կամ փորվածքները:Շատ դեպքերում, այս մակերևութային թերությունները զուտ կոսմետիկ են և էապես չեն ազդում համակարգի աշխատանքի վրա, թեև դրանք կարող են առաջացնել համակարգի թողունակության փոքր կորուստ և ցրված լույսի փոքր աճ:Այնուամենայնիվ, որոշ մակերեսներ, այնուամենայնիվ, ավելի զգայուն են այս էֆեկտների նկատմամբ, ինչպիսիք են՝ (1) մակերեսները պատկերի հարթություններում, քանի որ այդ թերությունները գտնվում են ուշադրության կենտրոնում և (2) մակերեսներ, որոնք տեսնում են հզորության բարձր մակարդակ, քանի որ այդ թերությունները կարող են առաջացնել էներգիայի կլանման և վնասի ավելացում։ օպտիկա.Մակերեւույթի որակի համար օգտագործվող ամենատարածված մասնագրերը MIL-PRF-13830B-ով նկարագրված քերծվածքային մասնագրերն են:Քերծվածքների անվանումը որոշվում է՝ համեմատելով մակերեսի վրա քերծվածքները վերահսկվող լուսավորության պայմաններում ստանդարտ քերծվածքների հետ:Հետևաբար, քերծվածքի անվանումը չի նկարագրում իրական քերծվածքը, այլ այն համեմատում է ստանդարտացված քերծվածքի հետ՝ համաձայն MIL-Spec-ի:Այնուամենայնիվ, փորման անվանումը ուղղակիորեն կապված է փորման կամ մակերեսի փոքր փոսի հետ:Փորման անվանումը հաշվարկվում է փորման տրամագիծը միկրոններով բաժանված 10-ի: Քերծվածքային 80-50 բնութագրերը սովորաբար համարվում են ստանդարտ որակ, 60-40 ճշգրտության որակ և 20-10 բարձր ճշգրտության որակ:
| Աղյուսակ 6. Մակերեւութային որակի համար արտադրական հանդուրժողականություն | |
| Մակերեւույթի որակ (քերծվածք) | Որակի աստիճան |
| 80-50 թթ | Տիպիկ |
| 60-40 թթ | Ճշգրտություն |
| 40-20 թթ | Բարձր ճշգրտություն |
Մակերեւույթի հարթություն
Մակերեւույթի հարթությունը մակերևույթի ճշգրտության մի տեսակ է, որը չափում է հարթ մակերեսի շեղումը, ինչպիսին է հայելու, պատուհանի, պրիզմայի կամ հարթ ոսպնյակի շեղումը:Այս շեղումը կարող է չափվել օպտիկական հարթակի միջոցով, որը բարձրորակ, բարձր ճշգրտությամբ հարթ հղման մակերես է, որն օգտագործվում է փորձարկման կտորի հարթությունը համեմատելու համար:Երբ փորձնական օպտիկայի հարթ մակերեսը տեղադրվում է օպտիկական հարթակի վրա, հայտնվում են եզրեր, որոնց ձևը թելադրում է ստուգվող օպտիկայի մակերեսի հարթությունը:Եթե ծայրերը հավասարաչափ, ուղիղ և զուգահեռ են, ապա փորձարկվող օպտիկական մակերեսը առնվազն նույնքան հարթ է, որքան հղվող օպտիկական հարթությունը:Եթե ծոպերը կոր են, ապա երկու երևակայական գծերի միջև ընկած ծոպերի քանակը, որոնցից մեկը շոշափում է ծոպի կենտրոնը, և մեկը՝ նույն ծոպի ծայրերով, ցույց է տալիս հարթության սխալը:Հարթության շեղումները հաճախ չափվում են ալիքների արժեքներով (λ), որոնք փորձարկման աղբյուրի ալիքի երկարության բազմապատիկն են:Մեկ ծոպը համապատասխանում է ալիքի ½-ին, այսինքն՝ 1 λ համարժեք 2 ծոպերի:
| Աղյուսակ 7. Արտադրական թույլատրելիությունը հարթության համար | |
| Հարթություն | Որակի աստիճան |
| 1լ | Տիպիկ |
| λ/4 | Ճշգրտություն |
| λ/10 | Բարձր ճշգրտություն |
Ուժ
Հզորությունը մակերևույթի ճշգրտության բնութագրման տեսակ է, որը վերաբերում է կոր օպտիկական մակերեսներին կամ հզորությամբ մակերևույթներին:Այն օպտիկայի մակերեսի կորության չափումն է և տարբերվում է կորության շառավղից նրանով, որ այն կիրառվում է ոսպնյակի գնդաձև ձևի միկրո մասշտաբի շեղման վրա:Օրինակ՝ հաշվի առնենք, որ կորության հանդուրժողականության շառավիղը սահմանվում է որպես 100 +/-0,1 մմ, երբ այս շառավիղը ստեղծվի, փայլեցվի և չափվի, մենք գտնում ենք, որ դրա իրական կորությունը 99,95 մմ է, որը համապատասխանում է նշված մեխանիկական հանդուրժողականությանը:Այս դեպքում մենք գիտենք, որ կիզակետային երկարությունը նույնպես ճիշտ է, քանի որ մենք հասել ենք ճիշտ գնդաձև ձևի:Բայց միայն այն պատճառով, որ շառավիղը և կիզակետային երկարությունը ճիշտ են, չի նշանակում, որ ոսպնյակը կաշխատի այնպես, ինչպես նախատեսված է:Հետևաբար, բավական չէ պարզապես սահմանել թեքության շառավիղը, այլ նաև կորության հետևողականությունը, և դա հենց այն է, ինչ իշխանությունը նախատեսված է վերահսկելու համար:Կրկին օգտագործելով վերը նշված նույն 99,95 մմ շառավիղը, օպտիկները կարող են ցանկանալ հետագայում վերահսկել բեկված լույսի ճշգրտությունը՝ սահմանափակելով հզորությունը ≤ 1 λ-ով:Սա նշանակում է, որ ամբողջ տրամագծի վրա չի կարող լինել ավելի մեծ շեղում, քան 632,8 նմ (1λ = 632,8 նմ) գնդաձև ձևի հետևողականության մեջ:Մակերեւույթի ձևին վերահսկման այս ավելի խիստ մակարդակի ավելացումն օգնում է համոզվել, որ ոսպնյակի մի կողմի լույսի ճառագայթները տարբեր կերպ չեն բեկվում, քան մյուս կողմում:Քանի որ նպատակը կարող է լինել բոլոր ընկած լույսի ճշգրիտ կիզակետին հասնելը, այնքան ավելի հետևողական է ձևը, այնքան ավելի ճշգրիտ կլինի լույսը ոսպնյակի միջով անցնելիս:
Օպտիկները նշում են էներգիայի սխալը ալիքների կամ ծայրամասերի առումով և չափում այն ինտերֆերոմետրի միջոցով:Այն փորձարկվում է հարթության նման ձևով, քանի որ կոր մակերեսը համեմատվում է հղման մակերևույթի հետ, որն ունի բարձր ճշգրտված կորության շառավիղ:Օգտագործելով երկու մակերևույթների միջև օդային բացերի հետևանքով առաջացած միջամտության նույն սկզբունքը, ինտերֆերենցիայի եզրերի օրինաչափությունն օգտագործվում է փորձարկման մակերեսի շեղումը հղման մակերևույթից նկարագրելու համար (Նկար 11):Հղման կետից շեղումը կստեղծի մի շարք օղակներ, որոնք հայտնի են որպես Նյուտոնի օղակներ:Որքան շատ օղակներ կան, այնքան մեծ է շեղումը:Մուգ կամ բաց օղակների թիվը, ոչ թե լույսի և մութի գումարը, համապատասխանում է սխալի ալիքների կրկնակի թվին:
Նկար 11. Էլեկտրաէներգիայի սխալը փորձարկվել է՝ համեմատելով հղման մակերեսի հետ կամ օգտագործելով ինտերֆերոմետր
Հզորության սխալը կապված է կորության շառավիղի սխալի հետ հետևյալ հավասարմամբ, որտեղ ∆R-ը շառավիղի սխալն է, D-ը ոսպնյակի տրամագիծն է, R-ը մակերեսի շառավիղն է և λ-ը ալիքի երկարությունն է (սովորաբար 632,8 նմ).
Power Error [ալիքներ կամ λ] = ∆R D²/8R²λ
Նկար 12. Էլեկտրաէներգիայի սխալ կենտրոնում տրամագծով ընդդեմ շառավիղի սխալի
Անկանոնություն
Անկանոնությունը հաշվի է առնում փոքր մասշտաբի տատանումները օպտիկական մակերեսի վրա:Հզորության նման, այն չափվում է ալիքների կամ ծայրամասերի առումով և բնութագրվում է ինտերֆերոմետրի միջոցով:Հայեցակարգային առումով ամենահեշտն է անկանոնության մասին մտածել որպես հստակություն, որը սահմանում է, թե որքան հարթ պետք է լինի օպտիկական մակերեսը:Եթե ընդհանուր չափված գագաթներն ու հովիտները օպտիկական մակերևույթի վրա կարող են շատ համահունչ լինել մեկ տարածքում, օպտիկայի մեկ այլ հատված կարող է շատ ավելի մեծ շեղում դրսևորել:Նման դեպքում, ոսպնյակի կողմից բեկված լույսը կարող է տարբեր կերպ վարվել՝ կախված նրանից, թե որտեղ է այն բեկվում օպտիկայի միջոցով:Հետևաբար, անկանոնությունը կարևոր նկատառում է ոսպնյակներ նախագծելիս:Հետևյալ նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է բնութագրել այս մակերևույթի ձևի շեղումը կատարյալ գնդաձևից՝ օգտագործելով անկանոն ՖՎ հատկանիշը:
Նկար 13. Անկանոնության ՖՎ չափում
Անկանոնությունը մակերևույթի ճշգրտության բնութագրման տեսակ է, որը նկարագրում է, թե ինչպես է մակերեսի ձևը շեղվում հղման մակերեսի ձևից:Այն ստացվում է նույն չափումից, ինչ հզորությունը:Կանոնավորությունը վերաբերում է շրջանաձև եզրերի գնդաձևությանը, որոնք ձևավորվում են փորձարկման մակերևույթը հղման մակերևույթի համեմատությունից:Երբ մակերեսի հզորությունը 5 ծոպից ավելի է, դժվար է հայտնաբերել 1-ից պակաս փոքր անկանոնություններ:Հետևաբար, սովորական պրակտիկա է մակերևույթները նշել, որոնց ուժի և անկանոնության հարաբերակցությունը մոտավորապես 5:1 է:
Նկար 14. Հարթություն ընդդեմ հզորության ընդդեմ անկանոնության
RMS Verses PV հզորություն և անկանոնություն
Իշխանությունը և անկանոնությունը քննարկելիս կարևոր է տարբերակել երկու մեթոդները, որոնցով դրանք կարող են սահմանվել:Առաջինը բացարձակ արժեք է։Օրինակ, եթե օպտիկան սահմանվում է որպես 1 ալիքի անկանոնություն ունեցող, ապա օպտիկական մակերեսի կամ գագաթից հովիտ (PV) ամենաբարձր և ամենացածր կետերի միջև չի կարող լինել ոչ ավելի, քան 1 ալիքի տարբերություն:Երկրորդ մեթոդը հզորությունը կամ անկանոնությունը նշելն է որպես 1 ալիքի RMS (արմատի միջին քառակուսի) կամ միջին:Այս մեկնաբանության մեջ օպտիկական մակերեսը, որը սահմանվում է որպես 1 ալիքի անկանոն RMS, կարող է, ըստ էության, ունենալ գագաթներ և հովիտներ, որոնք գերազանցում են 1 ալիքը, սակայն ամբողջ մակերեսը ուսումնասիրելիս ընդհանուր միջին անկանոնությունը պետք է ընկնի 1 ալիքի սահմաններում:
Ընդհանուր առմամբ, RMS-ը և PV-ն երկուսն էլ մեթոդներ են՝ նկարագրելու, թե որքանով է օբյեկտի ձևը համընկնում նրա նախագծված կորության, որը կոչվում է համապատասխանաբար «մակերևույթի պատկեր» և «մակերևույթի կոշտություն»:Նրանք երկուսն էլ հաշվարկվում են նույն տվյալների հիման վրա, ինչպիսիք են ինտերֆերոմետրի չափումը, բայց իմաստները միանգամայն տարբեր են:PV-ն լավ է տալիս մակերեսի համար «վատագույն դեպքի սցենարը».RMS-ը մակերևույթի գործչի միջին շեղումը ցանկալի կամ հղման մակերեսից նկարագրելու մեթոդ է:RMS-ը լավ է ընդհանուր մակերեսի տատանումները նկարագրելու համար:PV-ի և RMS-ի միջև պարզ հարաբերություն չկա:Այնուամենայնիվ, որպես ընդհանուր կանոն, RMS արժեքը մոտավորապես 0,2-ով նույնքան խիստ է, որքան ոչ միջին արժեքը, երբ համեմատվում են կողք կողքի, այսինքն՝ 0,1 ալիքի անկանոն ՖՎ-ն համարժեք է մոտավորապես 0,5 ալիքի RMS-ին:
Մակերեւույթի ավարտ
Մակերեւույթի ավարտը, որը նաև հայտնի է որպես մակերեսի կոշտություն, չափում է մակերեսի փոքր մասշտաբի անկանոնությունները:Դրանք սովորաբար փայլեցման գործընթացի և նյութի տեսակի դժբախտ կողմնակի արդյունք են:Նույնիսկ եթե օպտիկան համարվում է բացառապես հարթ և մակերևույթի վրա փոքր անկանոնություններով, մոտիկից զննման ժամանակ իրական մանրադիտակային հետազոտությունը կարող է բացահայտել մակերևույթի հյուսվածքի մեծ տատանումներ:Այս արտեֆակտի լավ անալոգիան մակերևույթի կոշտությունը համեմատելն է հղկաթուղթին:Թեև հափշտակության դեպքում լավագույն մանրախիճը կարող է հարթ և կանոնավոր զգալ, մակերեսը իրականում բաղկացած է մանրադիտակային գագաթներից և հովիտներից, որոնք որոշվում են հենց մանրախիճի ֆիզիկական չափերով:Օպտիկայի դեպքում «փշրվածքը» կարելի է համարել որպես մակերևույթի հյուսվածքի մանրադիտակային անկանոնություններ, որոնք առաջանում են փայլի որակի պատճառով:Կոպիտ մակերեսները հակված են ավելի արագ մաշվել, քան հարթ մակերեսները և կարող են հարմար չլինել որոշ կիրառությունների համար, հատկապես լազերներով կամ ինտենսիվ ջերմությամբ, հնարավոր միջուկային տեղամասերի պատճառով, որոնք կարող են հայտնվել փոքր ճաքերի կամ թերությունների մեջ:
Ի տարբերություն հզորության և անկանոնության, որոնք չափվում են ալիքներով կամ ալիքի մասերով, մակերևույթի կոշտությունը, մակերևույթի հյուսվածքի վրա իր ծայրահեղ մոտիկից կենտրոնանալու պատճառով, չափվում է անգստրոմների մասշտաբով և միշտ RMS-ով:Համեմատության համար նշենք, որ մեկ նանոմետրին հավասարվելու համար պահանջվում է տասը անգստրոմ, իսկ մեկ ալիքը հավասարվելու համար՝ 632,8 նանոմետր:
Նկար 15. Մակերեւույթի կոշտության RMS չափում
| Աղյուսակ 8. Մակերեւութային հարդարման համար արտադրական թույլատրելիությունը | |
| Մակերեւույթի կոշտություն (RMS) | Որակի աստիճան |
| 50Å | Տիպիկ |
| 20Å | Ճշգրտություն |
| 5Å | Բարձր ճշգրտություն |
Փոխանցված Wavefront սխալ
Փոխանցվող ալիքի ճակատի սխալը (TWE) օգտագործվում է օպտիկական տարրերի կատարումը որակելու համար, երբ լույսն անցնում է:Ի տարբերություն մակերեսի ձևի չափումների, փոխանցվող ալիքի չափումները ներառում են սխալներ առջևի և հետևի մակերեսից, սեպից և նյութի միատարրությունից:Ընդհանուր կատարողականի այս չափանիշն առաջարկում է ավելի լավ հասկանալ օպտիկայի իրական կատարողականությունը:
Թեև շատ օպտիկական բաղադրիչներ առանձին-առանձին փորձարկվում են մակերևույթի ձևի կամ TWE բնութագրերի համար, այս բաղադրիչները անխուսափելիորեն կառուցված են ավելի բարդ օպտիկական հավաքույթների մեջ՝ իրենց կատարողականի պահանջներով:Որոշ ծրագրերում ընդունելի է հենվել բաղադրիչների չափումների և հանդուրժողականության վրա՝ վերջնական արդյունավետությունը կանխատեսելու համար, բայց ավելի պահանջկոտ ծրագրերի համար կարևոր է չափել հավաքը, ինչպես կառուցված է:
TWE չափումները օգտագործվում են հաստատելու համար, որ օպտիկական համակարգը կառուցված է ըստ սպեցիֆիկացիայի և կգործի այնպես, ինչպես սպասվում էր:Բացի այդ, TWE չափումները կարող են օգտագործվել համակարգերը ակտիվորեն հարթեցնելու համար՝ նվազեցնելով հավաքման ժամանակը, միաժամանակ ապահովելով ակնկալվող կատարողականը:
Paralight Optics-ը ներառում է գերժամանակակից CNC սրճիչներ և փայլեցնող սարքեր, ինչպես ստանդարտ գնդաձև ձևերի, այնպես էլ ասֆերիկ և ազատ ուրվագծերի համար:Ընդլայնված չափագիտության կիրառումը, ներառյալ Zygo ինտերֆերոմետրերը, պրոֆիլոմետրերը, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric և այլն, և՛ գործընթացի չափագիտության, և՛ վերջնական ստուգման համար, ինչպես նաև օպտիկական արտադրության և ծածկույթի մեր տարիների փորձը թույլ է տալիս լուծել որոշ ամենաբարդ և բարձր կատարողական օպտիկա՝ հաճախորդների պահանջվող օպտիկական բնութագրերին համապատասխանելու համար:
Ավելի խորը ճշգրտման համար խնդրում ենք դիտել մեր կատալոգի օպտիկան կամ ներկայացված արտադրանքները:
Հրապարակման ժամանակը՝ ապրիլի 26-2023