Kualitas lumahing
Kualitas permukaan permukaan optik nggambarake tampilan kosmetik lan kalebu cacat kayata goresan lan pit, utawa digali.Umume kasus, cacat lumahing iki murni kosmetik lan ora mengaruhi kinerja sistem, nanging bisa nyebabake mundhut cilik ing throughput sistem lan mundhak cilik ing cahya sing kasebar.Nanging, lumahing tartamtu, nanging, luwih sensitif marang efek kasebut kayata: (1) permukaan ing bidang gambar amarga cacat kasebut fokus lan (2) permukaan sing ndeleng tingkat daya dhuwur amarga cacat kasebut bisa nyebabake panyerepan energi lan karusakan tambah akeh. optik.Spesifikasi sing paling umum digunakake kanggo kualitas permukaan yaiku spesifikasi scratch-dig sing diterangake dening MIL-PRF-13830B.Sebutan goresan ditemtokake kanthi mbandhingake goresan ing permukaan menyang sakumpulan goresan standar ing kahanan cahya sing dikontrol.Mulane sebutan ngeruk ora njlèntrèhaké goresan nyata dhewe, nanging mbandhingaké karo goresan standar miturut MIL-Spec.Nanging, sebutan penggalian langsung ana hubungane karo penggalian, utawa jugangan cilik ing permukaan.Sebutan dig diwilang ing diameteripun saka dig ing microns dibagi 10. Spesifikasi scratch-dig 80-50 biasane dianggep kualitas standar, 60-40 kualitas tliti, lan 20-10 kualitas tliti dhuwur.
| Tabel 6: Toleransi Manufaktur kanggo Kualitas lumahing | |
| Kualitas permukaan (scratch-dig) | Kelas Kualitas |
| 80-50 | Khas |
| 60-40 | Precision |
| 40-20 | Precision Dhuwur |
Flatness lumahing
Flatness lumahing minangka jinis spesifikasi akurasi permukaan sing ngukur penyimpangan saka permukaan sing rata kayata pangilon, jendhela, prisma, utawa lensa plano.Penyimpangan iki bisa diukur kanthi nggunakake flat optik, yaiku permukaan referensi datar kanthi kualitas dhuwur lan tepat sing digunakake kanggo mbandhingake flatness saka potongan test.Nalika lumahing warata saka optik test diselehake marang warata optik, pinggiran katon kang wangun dictates flatness lumahing optik ing pengawasan.Yen pinggiran rata-rata, lurus, lan sejajar, mula permukaan optik sing dites paling ora rata karo flat optik referensi.Yen pinggiran mlengkung, jumlah pinggiran antarane rong garis khayalan, siji tangent menyang tengah pinggir lan siji liwat ujung pinggir sing padha, nuduhake kesalahan flatness.Penyimpangan ing flatness asring diukur ing nilai gelombang (λ), sing kelipatan saka dawa gelombang sumber testing.Siji pinggir cocog karo setengah gelombang, yaiku, 1 λ padha karo 2 pinggir.
| Tabel 7: Toleransi Manufaktur kanggo Flatness | |
| Flatness | Kelas Kualitas |
| 1 λ | Khas |
| λ/4 | Precision |
| λ/10 | Precision Dhuwur |
daya
Daya minangka jinis spesifikasi akurasi permukaan, ditrapake kanggo permukaan optik sing mlengkung, utawa permukaan kanthi daya.Iki minangka pangukuran kelengkungan ing permukaan optik lan beda karo radius kelengkungan amarga ditrapake kanggo panyimpangan skala mikro ing wangun bunder lensa.contone, nimbang radius toleransi kelengkungan ditetepake minangka 100 +/- 0.1mm, yen radius iki kui, polesan lan diukur, kita temokake lengkungan nyata dadi 99.95mm kang tumiba ing toleransi mechanical kasebut.Ing kasus iki, kita ngerti yen dawa fokus uga bener amarga kita wis entuk wangun bunder sing bener.Nanging mung amarga radius lan dawa fokus bener, ora ateges lensa bakal nindakake kaya sing dirancang.Mulane ora cukup kanggo mung nemtokake radius kelengkungan nanging uga konsistensi kelengkungan - lan iki mung daya sing dirancang kanggo ngontrol.Maneh nggunakake radius 99.95mm sing padha ing ndhuwur, ahli optik bisa uga pengin ngontrol akurasi cahya sing dibiasake kanthi matesi daya nganti ≤ 1 λ.Iki tegese ing kabeh diameteripun, ora ana panyimpangan sing luwih gedhe tinimbang 632.8nm (1λ = 632.8nm) ing konsistensi wangun bunder.Nambahake tingkat kontrol sing luwih kenceng iki ing wangun permukaan mbantu kanggo mesthekake yen sinar cahya ing sisih siji lensa ora refract beda saka ing sisih liyane.Amarga tujuane bisa kanggo nggayuh fokus sing tepat kanggo kabeh cahya kedadeyan, sing luwih konsisten bentuke, luwih tepat cahya bakal tumindak nalika ngliwati lensa.
Ahli optik nemtokake kesalahan daya saka segi gelombang utawa pinggiran lan ngukur kanthi nggunakake interferometer.Iki diuji kanthi cara sing padha karo flatness, amarga permukaan sing mlengkung dibandhingake karo permukaan referensi kanthi radius kelengkungan sing dikalibrasi banget.Nggunakake prinsip interferensi sing padha amarga kesenjangan udara ing antarane rong permukaan, pola pinggiran interferensi digunakake kanggo njlèntrèhaké panyimpangan saka lumahing test saka lumahing referensi (Gambar 11).Penyimpangan saka potongan referensi bakal nggawe seri dering, sing dikenal minangka Newton's Rings.Sing liyane dering saiki, sing luwih gedhe panyimpangan.Jumlah dering peteng utawa padhang, dudu jumlah saka cahya lan peteng, cocog karo kaping pindho jumlah gelombang kesalahan.
Gambar 11: Kesalahan daya diuji kanthi mbandhingake karo permukaan referensi utawa nggunakake interferometer
Kesalahan daya ana hubungane karo kesalahan ing radius kelengkungan kanthi persamaan ing ngisor iki ing ngendi ∆R minangka kesalahan radius, D yaiku diameter lensa, R yaiku radius permukaan, lan λ yaiku dawa gelombang (biasane 632.8nm):
Kesalahan Daya [gelombang utawa λ] = ∆R D²/8R²λ
Gambar 12: Kesalahan Daya liwat Kesalahan Diamater vs Radius ing Pusat
irregularity
Irregularity nyakup variasi skala cilik ing permukaan optik.Kaya daya, diukur saka segi gelombang utawa pinggiran lan ditondoi kanthi nggunakake interferometer.Secara konseptual, paling gampang kanggo mikirake irregularity minangka spesifikasi sing nemtokake manawa permukaan optik kudu rata.Dene puncak lan lembah sing diukur sakabèhé ing permukaan optik bisa uga konsisten banget ing sawijining wilayah, bagéan optik sing béda bisa nuduhaké panyimpangan sing luwih gedhé.Ing kasus kaya mengkono, cahya refracted dening lensa bisa tumindak beda gumantung ing ngendi iku refracted dening optik.Mulane, irregularity dadi pertimbangan penting nalika ngrancang lensa.Tokoh ing ngisor iki nuduhake carane panyimpangan wangun lumahing iki saka bunder sing sampurna bisa ditondoi kanthi nggunakake spesifikasi PV sing ora duwe aturan.
Gambar 13: Pangukuran PV irregularity
Irregularity minangka jinis spesifikasi akurasi permukaan sing njlèntrèhaké cara wangun permukaan nyimpang saka wangun permukaan referensi.Dipikolehi saka pangukuran sing padha karo daya.Regularitas nuduhake sphericity pinggiran bunder sing dibentuk saka perbandingan permukaan tes menyang permukaan referensi.Nalika daya lumahing luwih saka 5 pinggiran, iku angel kanggo ndeteksi irregularities cilik kurang saka 1 pinggiran.Mulane iku laku umum kanggo nemtokake lumahing karo rasio daya kanggo irregularity saka kira-kira 5:1.
Gambar 14: Flatness vs Power vs Irregularity
RMS Ayat PV Power lan irregularity
Nalika ngrembug kekuwatan lan irregularity, penting kanggo mbedakake rong cara sing bisa ditetepake.Sing pisanan yaiku nilai absolut.Contone, yen optik ditetepake duwe 1 irregularity gelombang, ora bisa luwih saka 1 beda gelombang antarane titik paling dhuwur lan paling ngisor ing lumahing optik utawa puncak-kanggo-lembah (PV).Cara kapindho yaiku nemtokake daya utawa irregularity minangka 1 gelombang RMS (root mean squared) utawa rata-rata.Ing interpretasi iki, lumahing optik ditetepake minangka 1 gelombang RMS irregular, nyatane, duwe puncak lan lembah sing luwih saka 1 gelombang, Nanging, nalika mriksa lumahing lengkap, irregularity rata-rata sakabèhé kudu tiba ing 1 gelombang.
Kabeh ing kabeh, RMS lan PV loro cara kanggo njlèntrèhaké carane uga wangun obyek cocog karo lengkungan dirancang, disebut "permukaan tokoh" lan "lumahing roughness," mungguh.Loro-lorone diitung saka data sing padha, kayata pangukuran interferometer, nanging maknane beda banget.PV apik ing menehi "paling awon-skenario" kanggo lumahing;RMS minangka cara kanggo njlèntrèhaké panyimpangan rata-rata saka tokoh lumahing saka lumahing sing dikarepake utawa referensi.RMS apik kanggo njlèntrèhaké variasi lumahing sakabèhé.Ora ana hubungan prasaja antarane PV lan RMS.Nanging minangka aturan umum, nilai RMS kira-kira 0,2 minangka kenceng minangka nilai non-rata-rata yen dibandhingake bebarengan, yaiku 0,1 gelombang PV irregular padha karo kira-kira 0,5 gelombang RMS.
Lumahing Rampung
Rampung lumahing, uga dikenal minangka kekasaran permukaan, ngukur irregularities ukuran cilik ing permukaan.Biasane minangka produk sampingan saka proses polishing lan jinis materi.Sanadyan optik dianggep alus banget lan ora rata ing permukaan, nalika dipriksa kanthi cedhak, pemeriksaan mikroskopis sing nyata bisa nuduhake akeh variasi ing tekstur permukaan.Analogi sing apik kanggo artefak iki yaiku mbandhingake kasar permukaan karo grit sandpaper.Nalika ukuran grit finest bisa krasa Gamelan lan biasa kanggo tutul, lumahing bener dumadi saka pucuk mikroskopis lan lembah ditemtokake dening ukuran fisik grit dhewe.Ing kasus optik, "grit" bisa dianggep minangka irregularities mikroskopis ing tekstur permukaan sing disebabake dening kualitas polish.Lumahing atos cenderung nyandhang luwih cepet tinimbang lumahing Gamelan lan bisa uga ora cocok kanggo sawetara aplikasi, utamané sing karo laser utawa panas banget, amarga bisa situs nukleasi sing bisa katon ing retak cilik utawa imperfections.
Ora kaya kekuwatan lan irregularity, sing diukur ing gelombang utawa pecahan gelombang, kekasaran permukaan, amarga fokus cedhak banget ing tekstur permukaan, diukur ing skala angstrom lan tansah ing RMS.Kanggo mbandhingake, butuh sepuluh angstrom kanggo padha karo siji nanometer lan 632,8 nanometer kanggo padha karo siji gelombang.
Gambar 15: Pangukuran RMS Kekasaran lumahing
| Tabel 8: toleransi Manufaktur kanggo Rampung lumahing | |
| Kekasaran Permukaan (RMS) | Kelas Kualitas |
| 50Å | Khas |
| 20Å | Precision |
| 5Å | Precision Dhuwur |
Kesalahan Wavefront sing ditularake
Transmitted wavefront error (TWE) digunakake kanggo kualifikasi kinerja unsur optik nalika cahya liwat.Ora kaya pangukuran wangun permukaan, pangukuran wavefront sing ditularake kalebu kasalahan saka permukaan ngarep lan mburi, wedge, lan homogeneitas materi.Metrik kinerja sakabèhé iki menehi pangerten sing luwih apik babagan kinerja donya nyata optik.
Nalika akeh komponen optik dites individu kanggo wangun lumahing utawa specifications TWE, komponen iki pesti dibangun menyang rakitan optik luwih Komplek karo syarat kinerja dhewe.Ing sawetara aplikasi bisa ditrima gumantung ing pangukuran komponen lan toleransi kanggo prédhiksi kinerja final, nanging kanggo aplikasi liyane nuntut iku penting kanggo ngukur Déwan minangka-dibangun.
Pangukuran TWE digunakake kanggo konfirmasi sistem optik wis dibangun kanggo specification lan bakal fungsi kaya samesthine.Kajaba iku, pangukuran TWE bisa digunakake kanggo nyelarasake sistem kanthi aktif, nyuda wektu perakitan, lan njamin kinerja sing dikarepake bisa ditindakake.
Paralight Optik nggabungake penggiling lan pemoles CNC sing paling canggih, kanggo wangun bunder standar, uga kontur aspheric lan free-form.Nggunakake metrologi canggih kalebu interferometer Zygo, profilometer, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric, lsp. optik kinerja dhuwur kanggo nyukupi spesifikasi optik sing dibutuhake saka pelanggan.
Kanggo spesifikasi sing luwih jero, deleng optik katalog utawa produk unggulan.
Wektu kirim: Apr-26-2023