Бетінің сапасы
Оптикалық беттің бетінің сапасы оның косметикалық көрінісін сипаттайды және сызаттар мен шұңқырлар немесе қазулар сияқты ақауларды қамтиды.Көп жағдайда бұл беттік ақаулар таза косметикалық болып табылады және жүйенің жұмысына айтарлықтай әсер етпейді, дегенмен олар жүйенің өткізу қабілетін аздап жоғалтуға және шашыраңқы жарықтың аздап өсуіне әкелуі мүмкін.Дегенмен, кейбір беттер бұл әсерлерге аса сезімтал, мысалы: (1) кескін жазықтықтарындағы беттер, себебі бұл ақаулар фокуста болады және (2) жоғары қуат деңгейлерін көретін беттер, себебі бұл ақаулар энергияның жоғары сіңуіне және зақымдалуына әкелуі мүмкін. оптика.Бетінің сапасы үшін қолданылатын ең көп тараған спецификация MIL-PRF-13830B арқылы сипатталған сызатпен қазу спецификациясы болып табылады.Сызылу белгісі беттегі сызаттарды бақыланатын жарықтандыру жағдайында стандартты сызаттар жиынтығымен салыстыру арқылы анықталады.Сондықтан сызат белгісі нақты сызаттың өзін сипаттамайды, керісінше оны MIL-Spec стандартына сәйкес стандартталған сызатпен салыстырады.Дегенмен, қазу белгісі қазуға немесе жер бетіндегі шағын шұңқырға тікелей қатысты.Қазу белгісі 10-ға бөлінген микронмен қазу диаметрі бойынша есептеледі. 80-50 сызатпен қазу сипаттамалары әдетте стандартты сапа, 60-40 дәлдік сапасы және 20-10 жоғары дәлдік сапасы болып саналады.
| 6-кесте: бет сапасына арналған өндірістік төзімділік | |
| Бетінің сапасы (сызу) | Сапа дәрежесі |
| 80-50 | Типтік |
| 60-40 | Дәлдік |
| 40-20 | Жоғары дәлдік |
Бетінің тегістігі
Беттің тегістігі - айна, терезе, призма немесе плано-линза сияқты жазық беттің ауытқуын өлшейтін бет дәлдігі сипаттамасының бір түрі.Бұл ауытқуды оптикалық жалпақ арқылы өлшеуге болады, ол сынақ бөлігінің тегістігін салыстыру үшін пайдаланылатын жоғары сапалы, дәлдігі жоғары тегіс тірек беті.Сынақ оптикасының тегіс бетін оптикалық жалпаққа қарсы қойғанда, пішіні тексерілетін оптика бетінің тегістігін белгілейтін шеттер пайда болады.Егер жиектер біркелкі, түзу және параллель болса, онда сыналатын оптикалық бет кем дегенде анықтамалық оптикалық жазық сияқты тегіс болады.Егер жиектер қисық болса, бір жиектің ортасына жанама және біреуі сол жиектің ұштары арқылы өтетін екі ойдан шығарылған сызық арасындағы жиектер саны тегістік қателігін көрсетеді.Тегістіктегі ауытқулар көбінесе сынақ көзінің толқын ұзындығына еселік болатын толқындардың (λ) мәндерімен өлшенеді.Бір жиек толқынның ½ бөлігіне сәйкес келеді, яғни 2 жиекке 1 λ баламалы.
| 7-кесте: Тегістікке арналған өндірістік төзімділік | |
| Жазық | Сапа дәрежесі |
| 1λ | Типтік |
| λ/4 | Дәлдік |
| λ/10 | Жоғары дәлдік |
Қуат
Қуат - бұл қисық оптикалық беттерге немесе қуаты бар беттерге қолданылатын бет дәлдігі сипаттамасының бір түрі.Бұл оптика бетіндегі қисықтықты өлшеу және қисықтық радиусынан линзаның сфералық пішініндегі микро масштабты ауытқуға қолданылатындығымен ерекшеленеді.мысалы, қисықтыққа төзімділік радиусы 100 +/-0,1 мм деп анықталғанын қарастырайық, бұл радиус жасалғаннан, жылтыратылғаннан және өлшенгеннен кейін біз оның нақты қисықтығы 99,95 мм болатынын табамыз, ол көрсетілген механикалық төзімділікке сәйкес келеді.Бұл жағдайда біз дұрыс сфералық пішінге қол жеткізгендіктен, фокустық қашықтықтың да дұрыс екенін білеміз.Бірақ радиус пен фокус қашықтығы дұрыс болғандықтан, объектив жобаланғандай жұмыс істейді дегенді білдірмейді.Сондықтан қисықтық радиусын жай ғана анықтау жеткіліксіз, сонымен қатар қисықтың консистенциясы – және дәл осы қуат басқаруға арналған.Жоғарыда аталған 99,95 мм радиусты пайдалана отырып, оптик қуатты ≤ 1 λ дейін шектеу арқылы сынған жарықтың дәлдігін одан әрі бақылауды қалауы мүмкін.Бұл бүкіл диаметрде сфералық пішіннің консистенциясы бойынша 632,8 нм (1λ = 632,8 нм) артық ауытқу болуы мүмкін емес дегенді білдіреді.Беткі пішінге осы бақылаудың неғұрлым қатаң деңгейін қосу линзаның бір жағындағы жарық сәулелерінің екінші жағындағыдан басқаша сынбайтынына көз жеткізуге көмектеседі.Мақсат барлық түскен жарықтың дәл фокусына жету болуы мүмкін болғандықтан, пішін неғұрлым дәйекті болса, линзадан өткен кезде жарық соғұрлым дәлірек болады.
Оптиктер қуат қателігін толқындар немесе жиектер бойынша анықтайды және оны интерферометр көмегімен өлшейді.Ол қисық бетті жоғары калибрленген қисықтық радиусы бар анықтамалық бетпен салыстыру арқылы тегістікке ұқсас әдіспен сыналады.Екі бет арасындағы ауа саңылауларынан туындаған кедергілердің бірдей принципін қолдана отырып, интерференцияның жиектер үлгісі сынақ бетінің тірек бетінен ауытқуын сипаттау үшін қолданылады (11-сурет).Анықтамалық бөліктен ауытқу Ньютон сақиналары деп аталатын сақиналар сериясын жасайды.Сақиналар неғұрлым көп болса, ауытқу соғұрлым үлкен болады.Жарық пен қараңғының қосындысы емес, қараңғы немесе ашық сақиналардың саны қате толқындардың екі еселенген санына сәйкес келеді.
11-сурет: Анықтамалық бетпен салыстыру немесе интерферометрді пайдалану арқылы сыналған қуат қатесі
Қуат қатесі қисықтық радиусының қателігімен келесі теңдеу арқылы байланысты, мұнда ∆R – радиус қатесі, D – линзаның диаметрі, R – бет радиусы және λ – толқын ұзындығы (әдетте 632,8 нм):
Қуат қатесі [толқындар немесе λ] = ∆R D²/8R²λ
12-сурет: Диаметрдегі қуат қатесі және Орталықтағы радиус қатесі
Тұрақсыздық
Біркелкі еместік оптикалық беттегі шағын масштабтағы өзгерістерді ескереді.Қуат сияқты ол толқындар немесе жиектер арқылы өлшенеді және интерферометр көмегімен сипатталады.Тұжырымдама бойынша, оптикалық беттің қаншалықты біркелкі тегіс болуы керектігін анықтайтын спецификация ретінде ретсіздікті ойлау оңай.Оптикалық беттегі жалпы өлшенген шыңдар мен аңғарлар бір аймақта өте дәйекті болуы мүмкін болса, оптиканың басқа бөлігі әлдеқайда үлкен ауытқуды көрсетуі мүмкін.Мұндай жағдайда линзамен сынған жарық оптиканың қай жерде сынғанына байланысты басқаша әрекет етуі мүмкін.Сондықтан линзаларды жобалау кезінде дұрыс еместік маңызды мәселе болып табылады.Келесі суретте бұл бет пішінінің мінсіз сфералық пішіннен ауытқуын PV спецификациясының біркелкі еместігі арқылы қалай сипаттауға болатыны көрсетілген.
13-сурет: Біркелкі емес PV өлшемі
Біркелкі еместік - бет пішінінің анықтамалық бет пішінінен қалай ауытқығанын сипаттайтын бет дәлдігі спецификациясының түрі.Ол қуатпен бірдей өлшемнен алынады.Регулярлық деп сыналатын бетті эталондық бетке салыстыру нәтижесінде пайда болатын дөңгелек жиектердің шар тәрізділігін айтады.Бетінің қуаты 5 жиектен артық болған кезде, 1 жиектен аз ұсақ бұзушылықтарды анықтау қиын.Сондықтан, шамамен 5:1 болатын қуат пен біркелкі еместік қатынасы бар беттерді көрсету әдеттегі тәжірибе.
14-сурет: Тегістік пен қуат пен біркелкі емес
RMS өлеңдері PV қуаты және ретсіздігі
Билік пен заңсыздықты талқылағанда, оларды анықтауға болатын екі әдісті ажырату маңызды.Біріншісі – абсолютті мән.Мысалы, егер оптика 1 толқындық ауытқуы бар деп анықталса, оптикалық беттегі ең жоғары және ең төменгі нүкте немесе шыңнан аңғарға (PV) арасында 1 толқын айырмашылығы болуы мүмкін.Екінші әдіс - қуатты немесе тұрақтылықты 1 толқын RMS (орташа квадрат) немесе орташа ретінде көрсету.Бұл интерпретацияда 1 толқын RMS ретсіздігі ретінде анықталған оптикалық беттің шын мәнінде 1 толқыннан асатын шыңдары мен аңғарлары болуы мүмкін, дегенмен толық бетті зерттеген кезде жалпы орташа тегіссіздік 1 толқынға түсуі керек.
Тұтастай алғанда, RMS және PV екеуі де нысанның пішіні оның жобаланған қисықтығына қаншалықты сәйкес келетінін сипаттайтын әдіс болып табылады, сәйкесінше «беттік фигура» және «беттің кедір-бұдыры» деп аталады.Олардың екеуі де интерферометрді өлшеу сияқты бірдей деректерден есептеледі, бірақ мағыналары мүлдем басқа.PV беті үшін «ең нашар жағдай сценарийін» беруде жақсы;RMS - бет фигурасының қажетті немесе сілтеме бетінен орташа ауытқуын сипаттайтын әдіс.RMS жалпы беттік вариацияны сипаттау үшін жақсы.PV және RMS арасында қарапайым байланыс жоқ.Дегенмен, жалпы ереже бойынша, RMS мәні қатар салыстырылған кезде орташа емес мән сияқты шамамен 0,2 қатаң болады, яғни 0,1 толқынды тұрақты емес PV шамамен 0,5 толқын RMS-ке баламалы.
Беткі әрлеу
Беттің кедір-бұдыры деп те аталатын бетті өңдеу беттегі кішігірім масштабты бұзушылықтарды өлшейді.Олар әдетте жылтырату процесі мен материал түрінің жағымсыз жанама өнімі болып табылады.Тіпті оптика бетінде біркелкілігі аз, өте тегіс деп есептелсе де, жақыннан қарап тексергенде, нақты микроскопиялық зерттеу бет құрылымының үлкен өзгеруін анықтауы мүмкін.Бұл артефакттың жақсы ұқсастығы - бетінің кедір-бұдырын тегістеу қағазымен салыстыру.Ең жақсы ұнтақ мөлшері жанасу кезінде тегіс және тұрақты болып көрінуі мүмкін болғанымен, бет шын мәнінде құмның физикалық өлшемімен анықталатын микроскопиялық шыңдар мен аңғарлардан тұрады.Оптика жағдайында «ұнтақты» жылтыратудың сапасынан туындаған беттік құрылымдағы микроскопиялық бұзылулар ретінде қарастыруға болады.Кедір-бұдыр беттер тегіс беттерге қарағанда тезірек тозуға бейім және кейбір қолданбаларға, әсіресе лазерлері немесе қатты қызуы бар қолданбалар үшін жарамсыз болуы мүмкін, себебі кішкентай жарықтарда немесе кемшіліктерде пайда болуы мүмкін ядро түзілуі мүмкін.
Толқындармен немесе толқынның бөліктерімен өлшенетін қуат пен ретсіздіктен айырмашылығы, бетінің кедір-бұдырлығы, оның беттік құрылымына өте жақыннан фокусталуына байланысты, ангстромдар шкаласы бойынша және әрқашан RMS тұрғысынан өлшенеді.Салыстыру үшін бір нанометрге тең болу үшін он ангстром және бір толқынға тең болу үшін 632,8 нанометр қажет.
15-сурет: Беттің кедір-бұдырлығын RMS өлшеуі
| 8-кесте: Беттік әрлеуге арналған өндіріс рұқсаттары | |
| Бетінің кедір-бұдырлығы (RMS) | Сапа дәрежесі |
| 50Å | Типтік |
| 20Å | Дәлдік |
| 5Å | Жоғары дәлдік |
Берілген толқындық фронт қатесі
Берілген толқындық фронт қатесі (TWE) жарық өткен кезде оптикалық элементтердің өнімділігін бағалау үшін қолданылады.Беттік пішінді өлшеулерден айырмашылығы, жіберілетін толқындық фронт өлшемдері алдыңғы және артқы беттерден, сынадан және материалдың біртектілігінен қателерді қамтиды.Жалпы өнімділіктің бұл көрсеткіші оптиканың нақты әлемдегі өнімділігін жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді.
Көптеген оптикалық құрамдас бөліктер бет пішіні немесе TWE спецификациялары үшін жеке сыналғанымен, бұл компоненттер сөзсіз өздерінің өнімділік талаптары бар анағұрлым күрделі оптикалық жинақтарға салынған.Кейбір қолданбаларда түпкілікті өнімділікті болжау үшін құрамдас өлшемдер мен төзімділікке сүйенуге болады, бірақ талап етілетін қолданбалар үшін жинақты құрастырылған күйінде өлшеу маңызды.
TWE өлшемдері оптикалық жүйенің спецификацияға сай салынғанын және күткендей жұмыс істейтінін растау үшін пайдаланылады.Сонымен қатар, TWE өлшемдері күтілетін өнімділікке қол жеткізуді қамтамасыз ете отырып, жинақтау уақытын қысқартып, жүйелерді белсенді түрде туралау үшін пайдаланылуы мүмкін.
Paralight Optics стандартты сфералық пішіндерге, сондай-ақ асфералық және еркін пішінді контурларға арналған заманауи CNC тегістеуіштері мен жылтыратқыштарын біріктіреді.Жетілдірілген метрологияны, соның ішінде Zygo интерферометрлерін, профильометрлерін, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric және т.б. қолдану барысындағы метрология және соңғы тексеру үшін, сондай-ақ оптикалық өндіріс пен жабудағы көп жылдық тәжірибеміз бізге ең күрделі және күрделі мәселелерді шешуге мүмкіндік береді. тұтынушылардан талап етілетін оптикалық сипаттамаларды қанағаттандыру үшін жоғары өнімді оптика.
Егжей-тегжейлі сипаттама алу үшін біздің каталог оптикасын немесе ұсынылған өнімдерді қараңыз.
Жіберу уақыты: 26 сәуір 2023 ж