Taybetmendiyên Optîkî (beş 2- Taybetmendiyên Rûyê)

Kalîteya Rûyê

Qalîteya rûyê rûberek optîkî xuyangê wê yê kozmetîkî vedibêje û kêmasiyên wekî qulp û qul, an kolandin dihewîne.Di pir rewşan de, ev kêmasiyên rûkalî bi tenê kozmetîkî ne û bi girîngî bandorê li performansa pergalê nakin, her çend, ew dikarin bibin sedema windahiyek piçûk di berbi pergalê û zêdebûnek piçûk a ronahiya belavbûyî de.Lêbelê, hin rûber, ji van bandoran hesastir in, wek: (1) rûberên li balefirên wêneyê ji ber ku ev kêmasî di balê de ne û (2) rûberên ku astên hêza bilind dibînin ji ber ku ev kêmasî dikarin bibin sedema zêdebûna enerjiyê û zirarê. optîk.Taybetmendiya herî gelemperî ya ku ji bo qalîteya rûkalê tê bikar anîn taybetmendiya xêz-kolandinê ye ku ji hêla MIL-PRF-13830B ve hatî destnîşan kirin.Navnîşana xêzkirinê bi berhevdana xêzên li ser rûyekî bi komek xêzikên standard re di bin şert û mercên ronahiyê yên kontrolkirî de tê destnîşankirin.Ji ber vê yekê binavkirina xêzkirinê xêzika rastîn bixwe rave nake, lê ji ber vê yekê wê li gorî MIL-Spec bi xêzikek standardkirî re berhev dike.Lêbelê, binavkirina kolandinê, rasterast bi kolandinê, an qulika piçûk a li rûxê re têkildar e.Navnîşana kolandinê li ser pîvana kolandinê di mîkronan de bi 10-an ve dabeşkirî tê hesibandin. Taybetmendiyên kolandinê yên 80-50 bi gelemperî qalîteya standard, kalîteya rastbûna 60-40, û kalîteya rastbûna 20-10 têne hesibandin.

Tablo 6: Toleransên Hilberînê ji bo Qalîteya Rûyê
Qalîteya Rûyê (xurçandin) Nota Kalîteyê
80-50 Mîna
60-40 Tamî
40-20 High Precision

Zehfbûna Rûyê

Zêdebûna rûvî celebek diyardeyek rastbûna rûkalê ye ku guheztina rûyek rûvî ya mîna neynikê, pencereyê, prismê, an plano-lensê dipîve.Ev veqetîn dikare bi karanîna daîreyek optîkî were pîvandin, ku ew rûberek referansa daîmî ya bi kalîte û pir rast e ku ji bo berhevkirina xêzbûna perçeyek ceribandinê tê bikar anîn.Dema ku rûbera rûvî ya optîka ceribandinê li hember daîreya optîkî tê danîn, perçikên ku şiklê wan di binê çavdêriyê de xêzbûna rûyê optîkê diyar dike.Ger perçik bi heman rengî, rast û paralel bin, wê hingê rûbera optîkî ya di bin ceribandinê de bi kêmanî bi qasî daîreya optîkî ya referansê safî ye.Heger xêzikên xêzkirî bin, hejmara xêzikên di navbera du xêzên xeyalî de, yek tangent li navenda xêzikekê û yek jî di nav dawiya heman perdeyê de, xeletiya felqbûnê nîşan dide.Veguheztinên di rûtbûnê de bi gelemperî bi nirxên pêlan (λ) têne pîvandin, ku pirjimarên dirêjahiya pêlê ya çavkaniya ceribandinê ne.Yek pariyek bi ½ pêlekê re têkildar e, ango 1 λ bi 2 perdeyan re.

Tablo 7: Toleransên Çêkirina ji bo Flatness
Flatness Nota Kalîteyê
Mîna
λ/4 Tamî
λ/10 High Precision

Erk

Hêz celebek taybetmendiya rastbûna rûkalê ye, li ser rûvên optîkî yên xêzkirî, an rûberên bi hêz derbas dibe.Ew pîvana kêşê ya li ser rûyê optîkê ye û ji tîrêjê kêşanê cûda dibe ji ber ku ew ji veguheztina mîkro-pîvana di şiklê ferîkî yê lensekê de derbas dibe.Mînakî, bihesibînin ku tîrêjiya toleransa kêşanê wekî 100 +/-0.1mm tê pênase kirin, gava ku ev tîrêj were çêkirin, şûştin û pîvandin, em kêşeya wê ya rastîn 99.95 mm dibînin ku dikeve nav tolerasyona mekanîkî ya diyarkirî.Di vê rewşê de, em dizanin ku dirêjahiya focal jî rast e ji ber ku me şeklê spherîkî yê rast bi dest xistiye.Lê tenê ji ber ku tîrêj û dirêjahiya focal rast in, nayê vê wateyê ku lens dê wekî ku hatî sêwirandin pêk bîne.Ji ber vê yekê ne bes e ku meriv bi tenê tîrêjê kewçêriyê lê di heman demê de domdariya kêşanê jî diyar bike - û ev bi rastî ya ku hêz ji bo kontrolkirinê hatî çêkirin e.Dîsa bi karanîna heman tîrêjê 99.95 mm ku li jor hatî behs kirin, dibe ku optîsyenek bixwaze ku rastbûna ronahiya şikestî bi sînorkirina hêzê li ≤ 1 λ bêtir kontrol bike.Ev tê vê wateyê ku li ser tevaya pîvanê, di domdariya şeklê gerokî de ji 632,8 nm (1λ = 632,8 nm) mezintir veqetînek çênabe.Zêdekirina vê asta kontrolê ya hişktir li forma rûkalê dibe alîkar ku hûn pê ewle bibin ku tîrêjên ronahiyê yên li aliyekî lensê ji yên li aliyê din cûda nakevin.Ji ber ku dibe ku armanc ew be ku meriv bigihîje xala xalî ya hemî ronahiya bûyerê, şekil çiqas hevgirtîtir be, dema ku di lensê re derbas dibe dê ronahiyê ew qas rasttir tevbigere.

Optîsyen xeletiya hêzê di warê pêlan an perçikan de diyar dikin û bi karanîna navberek pîvanê dipîvin.Ew bi şêwazek mîna şitbûnê tê ceribandin, di vê yekê de ku rûberek kelandî li hember rûberek referansê ya bi tîrêjek ziravî ya pir kalibrated tê berhev kirin.Bi karanîna heman prensîba destwerdanê ya ku ji ber valahiyên hewayê di navbera her du rûxan de çêdibe, şêwaza destwerdanê ya perdeyan tê bikar anîn da ku guheztina rûbera ceribandinê ji rûbera referansê diyar bike (Wêne 11).Dûrbûnek ji perçeya referansê dê rêzek zengilan biafirîne, ku bi navê Zenglên Newton têne zanîn.Çiqas zengil hebin, devjêberdan ew qas mezin dibe.Hejmara zengilên tarî an ronahiyê, ne hevbera ronahiyê û tarîtiyê ye, du caran ji hejmara pêlên xeletiyê re têkildar e.

nûçe-2-5

Figure 11: Çewtiya hêzê bi berhevkirina rûberek referansê an bi karanîna navberek ve hatî ceribandin

Çewtiya hêzê bi xeletiya tîrêjê kêşanê ve bi hevkêşeya jêrîn ve girêdayî ye ku ΔR xeletiya tîrêjê ye, D tîrêjê lensê ye, R tîrêjê rûxê ye, λ dirêjahiya pêlê ye (bi gelemperî 632,8 nm):

Çewtiya Hêzê [pêl an λ] = ∆R D²/8R²λ

Figure-12-Power-Error-over-Diamater-vs-Radius-Error-at-the-Center1

Figure 12: Çewtiya Hêzê li ser Diamater vs Çewtiya Radius li Navendê

Irregularity

Bêrêkûpêk guherînên piçûk ên li ser rûyek optîkî digire.Mîna hêzê, ew di warê pêlan an perçikan de tê pîvandin û bi karanîna interferometre tê destnîşan kirin.Ji hêla têgihîştî ve, hêsantir e ku meriv li ser bêrêkûpêkiyê wekî taybetmendiyek ku diyar dike ka rûyek optîkî çiqasî yekreng divê bifikire.Digel ku lûtk û newalên pîvandî yên li ser rûyek optîkî dibe ku di yek deverek de pir hevgirtî bin, beşek cûda ya optîkê dibe ku veguheztinek pir mezintir nîşan bide.Di rewşek wusa de, ronahiya ku ji hêla lensê ve tê veqetandin dibe ku li gorî cîhê ku ew ji hêla optîk ve tê veqetandin cûda tevbigere.Ji ber vê yekê neheqî di dema sêwirana lensan de girîngiyek girîng e.Nîgara jêrîn nîşan dide ka meriv çawa veqetîna forma rûkalê ji ya bêkêmasî ya spherîkî dikare bi karanîna taybetmendiyek PV-ya nerêkûpêk were destnîşan kirin.

Wêne-13-Bêrêzî-PV-Pîvan

Xiflteya 13: Pîvana PV ya nerêkûpêkî

Bêrêkûpêk celebek diyardeyek rastbûna rûkalê ye ku diyar dike ka çawa şiklê rûyek ji şeklê rûberek referansê vediqete.Ew ji pîvana heman hêzê tê wergirtin.Birêkûpêk ferqbûna perçikên dorhêl ên ku ji berhevdana rûbera ceribandinê heya rûbera referansê têne çêkirin vedibêje.Dema ku hêza rûberek ji 5 perdeyan zêdetir be, dijwar e ku meriv nerêkûpêkiyên piçûk ên ji 1 perdeyê kêmtir bibîne.Ji ber vê yekê pratîkek hevpar e ku rûberên bi rêjeya hêzê berbi nerêkûpêkiyê bi qasî 5:1 diyar bikin.

Figure-14-Flatness-vs-Power-vs-Irregularity

Figure 14: Firatî li hember Hêza li hember Bêrêzî

RMS Verses PV Power and Irregularity

Dema ku nîqaşkirina hêz û nerêkûpêkiyê, girîng e ku meriv du awayên ku ew bi wan têne destnîşan kirin werin fêhm kirin.Ya yekem nirxek mutleq e.Mînakî, heke optîkek wekî ku xwedan 1 nerêkûpêkiya pêlê ye were pênase kirin, di navbera xala herî bilind û herî nizm de li ser rûbera optîkî an lûtke-bi-gelî (PV) ji 1 pêlê zêdetir cûdahî nabe.Rêbaza duyemîn ev e ku meriv hêz an nerêkûpêk wekî 1 pêla RMS (navgîniya çargoşeya root) an navîn diyar bike.Di vê ravekirinê de, rûverek optîkî ya ku wekî 1 pêla RMS-ya nerêkûpêk tê pênase kirin, di rastiyê de dibe ku xwedî lûtk û newalên ku ji 1 pêlê zêdetir in, lêbelê, dema ku rûbera tevahî lêkolîn dikin, bêrêziya navînî ya giştî divê di nav 1 pêlê de bikeve.

Bi tevayî, RMS û PV her du rêbaz in ji bo danasîna ka çawa şeklê heyberek bi kêşeya wê ya sêwirandî re hevaheng e, ku bi rêzê ve jê re "hejmara rûkê" û "zehmetiya rû" tê gotin.Ew her du jî ji heman daneyê têne hesibandin, wekî pîvanek interferometer, lê wateyên cûda cûda ne.PV di dayîna "senaryoya herî xirab" de ji bo rûerdê baş e;RMS rêbazek e ji bo danasîna dûrbûna navînî ya jimareya rûkalê ji rûxara xwestî an referansê.RMS ji bo danasîna guhertoya rûbera giştî baş e.Di navbera PV û RMS de têkiliyek hêsan tune.Lêbelê wekî qaîdeyek gelemperî, nirxek RMS bi qasî 0,2 bi qasî nirxa ne-navincî dema ku li kêlek hev were berhev kirin hişk e, ango 0,1 pêla PV-ya nerêkûpêk bi qasî 0,5 pêlên RMS-ê re wekhev e.

Dawiya Rûyê

Dawiya rûkê, ku wekî hişkiya rûxê jî tê zanîn, neheqiyên piçûk ên li ser rûyekî dipîve.Ew bi gelemperî hilberek nebaş a pêvajoya paqijkirinê û celebê materyalê ne.Tewra ku optîk bi bêserûberîyek hindik li seranserê rûxê bi taybetî xweş were hesibandin, di venihêrîna ji nêz de, vekolînek mîkroskopî ya rastîn dibe ku guheztinek mezin di tevna rûvî de diyar bike.Analojiyek baş a vê hunerê ev e ku meriv ziraviya rûberê bi çîçeka kaxezê re bide ber hev.Digel ku mezinahiya gewrê ya herî xweş di destan de xweş û bi rêkûpêk xuya dike, rûd bi rastî ji lûtk û newalên mîkroskopîk ên ku ji hêla mezinahiya laşî ya gewrê bixwe ve têne destnîşankirin pêk tê.Di rewşa optîkê de, "grît" dikare wekî neheqiyên mîkroskopî yên di tevna rûkalê de ku ji ber kalîteya polandî ve hatî çêkirin were hesibandin.Rûyên zirav bi leztir li ser rûxên hêşîn diçin û dibe ku ji bo hin sepanan ne guncan bin, nemaze yên ku bi lazer an germahiya zêde ne, ji ber deverên nucleasyonê yên gengaz ên ku dikarin di şikestinên piçûk an kêmasiyan de xuya bibin.

Berevajî hêz û nerêkûpêkiyê, ku bi pêlan an perçeyên pêlê têne pîvandin, ziraviya rûkalê, ji ber baldariya wê ya pir nêzîk a li ser tevna rûkalê, li ser pîvana angstromê û her gav di warê RMS-ê de tê pîvandin.Ji bo berhevdanê, deh angstrom hewce dike ku yek nanometer û 632,8 nanometre ji bo pêlekek wekhev be.

Figure-15-Rêjeh-Rewşî-RMS-Pîvan

Xiflteya 15: Pîvana RMS ya Xirabiya Rûyê

Tablo 8: Toleransên çêkirinê yên ji bo Dawiya Rûyê
Zehmetiya Rûyê (RMS) Nota Kalîteyê
50Å Mîna
20Å Tamî
High Precision

Çewtiya Wavefront Veguheztin

Çewtiya ber pêla veguhestî (TWE) tê bikar anîn da ku performansa hêmanên optîkî wekî ku ronahiyê derbas dibe binirxîne.Berevajî pîvandinên forma rûkalê, pîvandinên pêlê yên veguhestî xeletiyên ji rûbera pêş û paş, gûz, û homojeniya materyalê vedigirin.Ev metrîka performansa giştî têgihiştinek çêtir a performansa cîhana rastîn a optîk pêşkêşî dike.

Digel ku gelek hêmanên optîkî ji bo forma rûkal an taybetmendiyên TWE bi rengek kesane têne ceribandin, ev pêkhate bê guman di meclîsên optîkî yên tevlihevtir de bi daxwazên performansê yên xwe têne çêkirin.Di hin sepanan de tê pejirandin ku meriv xwe bispêre pîvandin û toleransê ji bo pêşbînkirina performansa paşîn, lê ji bo serîlêdanên bêtir daxwazî ​​​​giring e ku meclîsa ku hatî çêkirin were pîvandin.

Pîvandinên TWE têne bikar anîn da ku piştrast bikin ku pergalek optîkî li gorî pîvanê hatî çêkirin û dê wekî ku tê hêvî kirin tevbigere.Wekî din, pîvandinên TWE dikarin werin bikar anîn da ku bi rengek çalak pergalên hevrêz bikin, dema kombûnê kêm bikin, di heman demê de piştrast bikin ku performansa hêvîkirî tê bidestxistin.

Paralight Optics hem ji bo şeklên ferîkî yên standard, hem jî ji bo xêzên asferîk û bi rengek azad, qijker û pîskerên CNC-ya herî nûjen vedihewîne.Hem ji bo metrolojiya pêvajoyê û hem jî ji bo vekolîna dawîn, hem ji bo metrolojiya pêvajoyê û hem jî ji bo vekolîna dawîn, hem ji bo metrolojiya pêvajoyê û hem jî ji bo vekolîna dawîn, hem ji bo metrolojiya pêvajoyê û hem jî ji bo vekolîna dawîn, û her weha ezmûna me ya bi salan di çêkirin û xêzkirina optîkî de, di nav de interferometreyên Zygo, profîlometer, TriOptics Opticentric, profilometre, navdêrên Zygo, profîlometer, TriOptics Opticentric, Profilometer, û hwd. optîka bi performansa bilind ku ji xerîdaran pênaseya optîkî ya pêwîst bicîh bîne.

Ji bo hûrguliyên kûrtir, ji kerema xwe kataloga meya optîk an hilberên diyarkirî bibînin.


Dema şandinê: Avrêl-26-2023