Беттин сапаты
Оптикалык беттин бетинин сапаты анын косметикалык көрүнүшүн сүрөттөйт жана сызыктар, чуңкурлар же казуулар сыяктуу кемчиликтерди камтыйт.Көпчүлүк учурларда, бул беттик кемчиликтер таза косметикалык болуп саналат жана системанын иштешине олуттуу таасир этпейт, бирок алар системанын өткөрүү жөндөмдүүлүгүн бир аз жоготууга жана чачыранды жарыктын бир аз өсүшүнө алып келиши мүмкүн.Бирок, кээ бир беттер бул эффекттерге көбүрөөк сезгич болушат, мисалы: (1) сүрөттөлүштүн тегиздигиндеги беттер, анткени бул кемчиликтер фокуста болот жана (2) жогорку кубаттуулук деңгээлин көргөн беттер, анткени бул кемчиликтер энергияны сиңирүүгө жана зыянга алып келиши мүмкүн. оптика.Беттин сапаты үчүн колдонулган эң кеңири таралган спецификация MIL-PRF-13830B тарабынан сүрөттөлгөн тырмап-казуу спецификациясы болуп саналат.Сызыктын белгиси беттеги чийиктерди контролдонуучу жарык шарттарында стандарттуу чийиктердин жыйындысына салыштыруу жолу менен аныкталат.Демек, тырмак белгиси чыныгы чийүүнүн өзүн сүрөттөбөйт, тескерисинче, аны MIL-Spec боюнча стандартташтырылган чийик менен салыштырат.Бирок казуунун белгиси түздөн-түз казууга же жер үстүндөгү кичинекей чуңкурга тиешелүү.Казуунун белгиси 10го бөлүнгөн микрон менен казуунун диаметри боюнча эсептелет. 80-50 сызыкча казуу спецификациялары адатта стандарттык сапат, 60-40 тактык сапаты жана 20-10 жогорку тактык сапаты деп эсептелет.
| 6-таблица: беттин сапаты үчүн өндүрүштүк толеранттуулуктар | |
| Беттин сапаты (тырмалап казуу) | Сапат даражасы |
| 80-50 | Типтүү |
| 60-40 | Тактык |
| 40-20 | Жогорку тактык |
Беттин тегиздиги
Беттин тегиздиги – күзгү, терезе, призма же плано-линза сыяктуу жалпак беттин четтөөсүн өлчөөчү беттик тактык спецификациясынын бир түрү.Бул четтөөнү оптикалык жалпак колдонуу менен ченесе болот, ал тесттин тегиздигин салыштыруу үчүн колдонулган жогорку сапаттагы, өтө так жалпак шилтеме бети.Сыноочу оптиканын жалпак бети оптикалык тегиздикке каршы коюлганда, формасы текшерилип жаткан оптиканын бетинин тегиздигин талап кылган четтер пайда болот.Эгерде чектер бирдей аралыкта, түз жана параллелдүү болсо, анда сыналып жаткан оптикалык бет эң аз дегенде эталондук оптикалык жалпак сыяктуу тегиз болот.Эгерде четтер ийри болсо, эки элестүү сызыктын ортосундагы чектердин саны, бири четинин борборуна жана бири ошол эле этегинин учтары аркылуу өтүп, тегиздик катасын көрсөтөт.Тегиздиктеги четтөөлөр көбүнчө толкундардын (λ) маанилери менен өлчөнөт, алар тестирлөө булагынын толкун узундугуна эселенген.Бир четине толкундун ½ бөлүгү туура келет, башкача айтканда, 1 λ 2 четине барабар.
| Таблица 7: Тегиздик үчүн өндүрүштүк сабырдуулук | |
| Тегиздик | Сапат даражасы |
| 1λ | Типтүү |
| λ/4 | Тактык |
| λ/10 | Жогорку тактык |
Күч
Күч - бул беттик тактык спецификациясынын бир түрү, ийри оптикалык беттерге же кубаттуулугу бар беттерге тиешелүү.Бул оптика бетиндеги ийриликти өлчөө жана ийрилик радиусунан линзанын сфералык формасындагы микро масштабдуу четтөөлөргө тиешелүү болгондугу менен айырмаланат.мисалы, ийриликке чыдамдуулук радиусу 100 +/-0,1 мм деп аныкталганын карап көрөлү, бул радиус түзүлүп, жылмаланып, өлчөнгөндөн кийин, биз анын чыныгы ийрилигин 99,95 мм деп табабыз, ал көрсөтүлгөн механикалык толеранттуулукка туура келет.Бул учурда, биз туура сфералык формага жеткендиктен, фокустун узундугу да туура экенин билебиз.Бирок радиус жана фокус узундугу туура болгондуктан, линза долбоорлонгондой иштейт дегенди билдирбейт.Демек, ийриликтин радиусун жөн эле аныктоо жетишсиз, ошондой эле ийриликтин ырааттуулугу – бул бийликти башкаруу үчүн иштелип чыккан.Кайрадан жогоруда айтылган 99,95 мм радиусту колдонуп, оптик ≤ 1 λ күчүн чектөө менен сынган жарыктын тактыгын андан ары көзөмөлдөөнү каалашы мүмкүн.Бул бүт диаметрде сфералык форманын консистенциясы 632,8нмден (1λ = 632,8нм) ашкан четтөө болушу мүмкүн эмес дегенди билдирет.Бул катуураак башкаруу деңгээлин беттик формага кошуу линзанын бир тарабындагы жарык нурлары экинчи тарабындагыдан башкача сынбасын текшерүүгө жардам берет.Максат бардык түшкөн жарыктын так фокусуна жетишүү болушу мүмкүн болгондуктан, форма канчалык ырааттуу болсо, линзадан өткөндө жарык ошончолук так иштейт.
Оптиктер кубаттуулуктун катасын толкундар же четтери менен аныктап, интерферометрдин жардамы менен өлчөшөт.Ал тегиздикке окшош мода менен сыналат, мында ийри бети ийриликтин жогорку калибрленген радиусу бар эталондук бетке салыштырылат.Эки беттин ортосундагы аба боштуктарынан пайда болгон интерференциянын бирдей принцибинин жардамы менен, интерференциянын четтеринин үлгүсү сыналуучу беттин эталондук бетинен четтөөсүн сүрөттөө үчүн колдонулат (11-сүрөт).Маалымдама бөлүгүнөн четтөө Ньютондун шакекчелери деп аталган бир катар шакекчелерди жаратат.Канчалык көп шакек бар болсо, четтөө ошончолук чоң болот.Караңгы же жарык шакекчелердин саны жарыктын да, караңгынын да суммасы эмес, ката толкундарынын эки эселенген санына туура келет.
11-сүрөт: Эталондук бетке салыштыруу же интерферометрди колдонуу менен сыналган кубаттуулук катасы
Күч катасы ийрилик радиусунун катасы менен төмөнкү теңдеме боюнча байланышат, мында ∆R – радиус катасы, D – линзанын диаметри, R – беттик радиус жана λ – толкун узундугу (адатта 632,8нм):
Power Error [толкундар же λ] = ∆R D²/8R²λ
12-сүрөт: Борбордогу Диаметр жана Радиус катасы боюнча кубаттуулук катасы
Тартипсиздик
Тартипсиздик оптикалык беттеги кичинекей масштабдагы вариацияларды эске алат.Кубат сыяктуу эле, ал толкундар же четтери менен өлчөнөт жана интерферометрдин жардамы менен мүнөздөлөт.Концептуалдык жактан алганда, оптикалык беттин канчалык бирдей жылмакай болушу керектигин аныктаган спецификация катары туура эместикти ойлонуу эң оңой.Оптикалык беттеги жалпы өлчөнгөн чокулар жана өрөөндөр бир аймакта абдан ырааттуу болушу мүмкүн болсо, оптиканын башка бөлүгү бир топ чоң четтөөлөрдү көрсөтүшү мүмкүн.Мындай учурда линзадан сынган жарык оптика менен сынган жерине жараша өзүн башкача алып жүрүшү мүмкүн.Ошентип, линзаларды долбоорлоодо тартипсиздикти эске алуу маанилүү.Төмөнкү сүрөттө бул беттин эң сонун сфералык формадан четтөөнүн туура эмес PV спецификациясы аркылуу кантип мүнөздөөгө болорун көрсөтөт.
13-сүрөт: Тартипсиздик PV өлчөө
Негизсиздик - беттин формасынын эталондук беттин формасынан кандайча четтөөсүн сүрөттөгөн беттик тактык спецификациясынын бир түрү.Ал күч менен бирдей өлчөөдөн алынат.Регулярдуулук деп сыналуучу бетти эталондук бетке салыштыруудан пайда болгон тегерек этегинин сфералуулугун билдирет.Беттин күчү 5 четинен ашса, 1 четинен азыраак майда бузууларды аныктоо кыйынга турат.Ошондуктан, болжол менен 5:1 күч менен туура эместиктин катышы менен беттерди көрсөтүү кеңири таралган практика.
14-сүрөт: Тегиздикке каршы күчкө каршы
RMS аяттар PV Power жана тартипсиздик
Бийликти жана мыйзам бузууну талкуулоодо, алар аныкталышы мүмкүн болгон эки ыкманы ажыратып алуу маанилүү.Биринчи абсолюттук маани болуп саналат.Мисалы, эгерде оптика 1 толкундун туура эместигине ээ деп аныкталса, оптикалык беттин эң бийик жана эң төмөнкү чекитинин же чокудан өрөөнгө (PV) ортосунда 1 толкун айырмасы болушу мүмкүн эмес.Экинчи ыкма - 1 толкун RMS (тамырдын орточо квадраты) же орточо катары кубаттуулукту же тартипсиздикти көрсөтүү.Бул чечмелөөдө, 1 толкун RMS туура эмес деп аныкталган оптикалык бет, чындыгында, 1 толкундан ашкан чокуларга жана өрөөндөргө ээ болушу мүмкүн, бирок, толук бетти изилдегенде, жалпы орточо туура эместик 1 толкундун чегинде болушу керек.
Жалпысынан RMS жана PV экөө тең объекттин формасы анын долбоорлонгон ийрилигине канчалык дал келээрин сүрөттөө үчүн эки ыкма болуп саналат, тиешелүүлүгүнө жараша "беттик фигура" жана "беттин тегиздиги" деп аталат.Экөө тең интерферометрдик өлчөө сыяктуу бир эле маалыматтардан эсептелет, бирок мааниси такыр башкача.PV бети үчүн "эң жаман сценарий" берүү боюнча жакшы;RMS - бул беттик фигуранын керектүү же эталондук бетинен орточо четтөөсүн сүрөттөө ыкмасы.RMS жалпы беттик вариацияны сүрөттөө үчүн жакшы.PV жана RMS ортосунда жөнөкөй байланыш жок.Бирок, жалпы эреже катары, RMS мааниси жанаша салыштырганда орточо эмес мааниге караганда болжол менен 0,2 катуу болот, башкача айтканда, 0,1 толкундун туура эмес PV болжол менен 0,5 толкун RMSге барабар.
Беттик бүтүрүү
Беттик бүтүрүү, ошондой эле беттик тегиздик деп аталат, беттеги майда масштабдуу бузууларды өлчөйт.Алар, адатта, жылмалоо процессинин жана материалдык түрдүн бактысыз кошумча продуктусу болуп саналат.Оптика өзгөчө жылмакай, бети боюнча бир аз тегиз эмес деп эсептелген күндө да, жакын аралыкта текшерүүдө, иш жүзүндө микроскопиялык изилдөө беттик текстуранын бир топ өзгөрүшүн көрсөтүшү мүмкүн.Бул артефакттын жакшы окшоштугу - беттин тегиздигин кум кагаздын кумуна салыштыруу.Эң эң жакшы кумдун өлчөмү тийгенде жылмакай жана үзгүлтүксүз сезилиши мүмкүн, бирок анын бети чындыгында майданын физикалык өлчөмү менен аныкталуучу микроскопиялык чокулардан жана өрөөндөрдөн турат.Оптикага келсек, "күмүрүштү" поляктын сапатынан улам пайда болгон беттик текстурадагы микроскопиялык бузуулар катары кароого болот.Орой беттер жылмакай беттерге караганда тезирээк эскиришет жана кээ бир колдонмолорго, айрыкча лазердик же катуу ысыгууга ылайыктуу болбой калышы мүмкүн, анткени кичинекей жаракалар же кемчиликтер пайда болушу мүмкүн.
Толкундар же толкундун бөлүкчөлөрү менен өлчөнгөн күч жана туура эместиктен айырмаланып, беттик текстурага өтө жакын фокусунан улам, беттин бүдүрлүүлүгү ангстремдердин масштабында жана ар дайым RMS менен өлчөнөт.Салыштыруу үчүн, бир нанометрге барабар болуш үчүн он ангстром жана бир толкунга барабар болуш үчүн 632,8 нанометр керектелет.
15-сүрөт: Беттин тегиздигин RMS өлчөө
| Таблица 8: Surface Finish үчүн өндүрүштүк жол | |
| Беттик тегиздик (RMS) | Сапат даражасы |
| 50Å | Типтүү |
| 20Å | Тактык |
| 5Å | Жогорку тактык |
Өткөрүлгөн Wavefront катасы
Өткөрүлгөн толкундун катасы (TWE) жарык өткөндө оптикалык элементтердин иштешин квалификациялоо үчүн колдонулат.Беттик формадагы өлчөөлөрдөн айырмаланып, өткөрүлүүчү толкун алдыңкы өлчөөлөрү алдыңкы жана арткы беттеги каталарды, клинди жана материалдын бир тектүүлүгүн камтыйт.Жалпы өндүрүмдүүлүктүн бул көрсөткүчү оптиканын чыныгы дүйнөдөгү иштешин жакшыраак түшүнүүгө мүмкүндүк берет.
Көптөгөн оптикалык компоненттер беттик формасы же TWE спецификациялары үчүн өзүнчө сыналат, бирок бул компоненттер сөзсүз түрдө өздөрүнүн иштөө талаптары менен татаалыраак оптикалык жыйындарга курулат.Кээ бир тиркемелерде акыркы өндүрүмдүүлүктү болжолдоо үчүн компоненттерди өлчөө жана сабырдуулукка таянуу алгылыктуу, бирок талап кылынган колдонмолор үчүн монтажды ченөө маанилүү.
TWE өлчөөлөрү оптикалык системанын спецификацияга ылайык курулгандыгын ырастоо үчүн колдонулат жана күтүлгөндөй иштейт.Кошумчалай кетсек, TWE өлчөөлөрү системаларды жигердүү тегиздөө үчүн колдонулушу мүмкүн, чогултуу убактысын кыскартуу, ошол эле учурда күтүлгөн аткарууга жетишүүнү камсыз кылуу.
Paralight Optics стандарттык сфералык формалар үчүн, ошондой эле асфералык жана эркин формадагы контурлар үчүн заманбап CNC жаргылчактарды жана жылтыраткычтарды камтыйт.Процесстик метрология жана акыркы текшерүү үчүн, анын ичинде Zygo интерферометрлери, профилометрлер, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric ж. кардарлардын талап кылынган оптикалык спецификациясын канааттандыруу үчүн жогорку натыйжалуу оптика.
Көбүрөөк спецификацияларды алуу үчүн, биздин каталог оптикасын же өзгөчөлөнгөн өнүмдөрдү караңыз.
Посттун убактысы: 26-2023-апрель