Famaritana optika (fizarana 2- Famaritana ny tafo)

Quality Surface

Ny kalitaon'ny velarana optika dia manoritsoritra ny bika aman'endriny ary misy lesoka toy ny rangotra sy lavaka, na fihadiana.Amin'ny ankabeazan'ny toe-javatra, ireo kilema amin'ny ety ambonin'ny tany ireo dia kosmetika fotsiny ary tsy misy fiantraikany be loatra amin'ny fahombiazan'ny rafitra, na izany aza, mety hiteraka fatiantoka kely amin'ny fidiran'ny rafitra sy fitomboana kely amin'ny hazavana miparitaka.Na izany aza, ny surface sasany, na izany aza, dia mora kokoa amin'ny fiantraikany toy ny: (1) surfaces amin'ny fiaramanidina sary satria ireo lesoka ireo dia mifantoka ary (2) surface izay mahita ny haavon'ny hery ambony satria ireo kilema ireo dia mety hiteraka fitomboan'ny fisondrotry ny angovo sy ny fahasimbana. ny optic.Ny famaritana mahazatra indrindra ampiasaina amin'ny kalitao ambonin'ny tany dia ny famaritana scratch-dig nofaritan'ny MIL-PRF-13830B.Ny fanondroana ny scratch dia faritana amin'ny fampitahana ny scratches eo amin'ny surface amin'ny andiana scratches mahazatra eo ambanin'ny fepetra jiro voafehy.Noho izany, ny fanendrena scratch dia tsy mamaritra ny tena scratch, fa mampitaha azy amin'ny scratch manara-penitra araka ny MIL-Spec.Ny fanondroana ny fandavahana anefa dia mifandray mivantana amin'ny fihadiana, na lavaka kely eny ambonin'ny tany.Ny fanondroana ny dig dia kajy amin'ny savaivony ny dig amin'ny microns mizara amin'ny 10. Ny fanoritsoritana Scratch-dig amin'ny 80-50 dia heverina ho kalitao mahazatra, 60-40 kalitao avo lenta, ary 20-10 kalitao avo lenta.

Tabilao 6: Fandeferana amin'ny famokarana amin'ny kalitaon'ny ety ivelany
Ny kalitaon'ny Surface (scratch-dig) Naoty kalitao
80-50 mahazatra
60-40 fametrahana mazava tsara
40-20 High Precision

Fanakatonana ambonin'ny tany

Ny fisaka ambonin'ny tany dia karazana fanondroana mari-pototra izay mandrefy ny fivilian'ny tany fisaka toy ny an'ny fitaratra, varavarankely, prisma, na plan-lens.Ity fivilian-dàlana ity dia azo refesina amin'ny alàlan'ny fisaka optika, izay tarehim-panondro fisaka avo lenta sy mazava tsara ampiasaina amin'ny fampitahana ny fisaka amin'ny sombin-tsivana iray.Rehefa apetraka amin'ny fisaka optique ny velaran-tany fisaka amin'ny optique andrana, dia miseho ny sisiny izay mibaiko ny fisakatry ny optique eo ambanin'ny fisavana ny endriny.Raha toa ka mitovy ny elanelana, mahitsy ary mifanila ny sisiny, dia fara faharatsiny mitovy amin'ny fisaka optique ny velarana optique andrana.Raha miolakolaka ny sisiny, ny isan'ny sisiny eo anelanelan'ny tsipika roa an-tsaina, ny iray mifanitsy amin'ny afovoan'ny sisiny iray ary ny iray amin'ny faran'io sisiny io ihany, dia manondro ny fahadisoana fisaka.Matetika no refesina amin'ny soatoavin'ny onja (λ) ny fiviliana amin'ny fisaka, izay fampitomboana ny halavan'ny onjam-pamokarana loharano.Ny sisiny iray dia mifanitsy amin'ny ½ amin'ny onja iray, izany hoe 1 λ mitovy amin'ny sisiny 2.

Tabilao 7: Fandeferana amin'ny famokarana ho an'ny fisaka
fisaka Naoty kalitao
mahazatra
λ/4 fametrahana mazava tsara
λ/10 High Precision

fahefana

Ny hery dia karazana fanoritsoritana mari-pototra, mihatra amin'ny velarana optika miolikolika, na faritra misy hery.Izy io dia fandrefesana ny fiolahana eo amin'ny tontolon'ny optique ary tsy mitovy amin'ny radius amin'ny curvature izy io satria mihatra amin'ny fivilian'ny microscale amin'ny endrika boribory amin'ny family.Ohatra, diniho ny radius ny curvature fandeferana dia voafaritra ho 100 +/- 0.1mm, raha vao io radius no niteraka, voaporitra sy refesina, dia hitantsika ny tena curvature ho 99.95mm izay latsaka ao anatin'ny voafaritra mekanika fandeferana.Amin'ity tranga ity, fantatsika fa marina ihany koa ny halavan'ny focal satria nahatratra ny endrika boribory marina.Saingy satria marina ny radius sy ny halavan'ny focal, dia tsy midika izany fa hanatanteraka araka ny namolavolana azy ny family.Noho izany dia tsy ampy ny mamaritra fotsiny ny radius ny curvature fa ny fiovaovan'ny curvature - ary izany indrindra no hery natao hifehezana.Amin'ny fampiasana indray ny radius 99.95mm voalaza etsy ambony, ny optika dia mety maniry ny hifehy bebe kokoa ny fahamarinan'ny hazavana refracted amin'ny famerana ny hery ho ≤ 1 λ.Midika izany fa amin'ny savaivony iray manontolo dia tsy misy fiviliana lehibe kokoa noho ny 632.8nm (1λ = 632.8nm) amin'ny fitovian'ny endrika boribory.Manampy amin'ny fanaovana antoka fa tsy mitovy amin'ny an'ny ankilany ny taratra hazavana amin'ny ilany iray amin'ny fakan-tsary, raha ampiana io haavon'ny fanaraha-maso henjana kokoa io.Satria ny tanjona dia ny hanatratra ny fifantohan'ny hazavana rehetra mitranga, arakaraky ny tsy miovaova ny endrika, ny mazava kokoa ny fihetsika rehefa mandalo amin'ny family.

Ny optika dia mamaritra ny fahadisoana amin'ny herin'ny onjam-peo na ny sisiny ary mandrefy izany amin'ny fampiasana interferometer.Asedraina amin'ny fomba mitovy amin'ny fisaka izy io, amin'ny fampitahana amin'ny tarehim-pahalalana iray misy tarehim-be miolikolika be dia be.Amin'ny fampiasana ny fitsipika mitovy amin'ny fitsabahana ateraky ny elanelan'ny rivotra eo amin'ny lafiny roa, ny lamin'ny fitsabahana amin'ny sisiny dia ampiasaina mba hamaritana ny fivilian'ny sahan'ny fitsapana amin'ny habakabaka (sary 11).Ny fiviliana avy amin'ny ampahan-tsoratra dia hamorona andian-peratra, fantatra amin'ny anarana hoe Newton's Rings.Arakaraka ny misy peratra no lehibe kokoa ny fiviliana.Ny isan'ny peratra maizina na mazava, fa tsy ny fitambaran'ny mazava sy ny maizina, dia mifanitsy amin'ny avo roa heny ny isan'ny onjam-pahadisoana.

vaovao-2-5

Sary 11: Ny fahadisoana amin'ny herinaratra dia notsapaina tamin'ny fampitahana amin'ny sehatra fanondroana na fampiasana interferometer

Ny hadisoan'ny hery dia mifandray amin'ny hadisoana amin'ny radius amin'ny curvature amin'ny alàlan'ny equation manaraka izay ∆R dia ny radius error, D ny savaivony family, R ny radius ambonin'ny tany, ary λ dia ny halavan'ny onjam (matetika 632.8nm):

Fahadisoan-kery [onja na λ] = ∆R D²/8R²λ

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

Sary 12: Error Power over Diamater vs Radius Error ao amin'ny Center

tsy fanarahan-dalàna

Ny tsy fanarahan-dalàna dia mandray ny fiovaovana kely amin'ny sehatra optika.Tahaka ny hery, dia refesina amin'ny onja na sisintany izy io ary aseho amin'ny fampiasana interferometer.Amin'ny foto-kevitra, mora indrindra ny mieritreritra ny tsy fanarahan-dalàna ho toy ny famaritana izay mamaritra ny tokony ho malama tsy maintsy ho malama ny lafiny optika.Raha toa ny tampon'isa sy lohasaha refesina amin'ny lafiny optika dia mety ho tena mifanaraka amin'ny faritra iray, ny fizarana hafa amin'ny optika dia mety mampiseho fiviliana lehibe kokoa.Amin'ny toe-javatra toy izany, ny hazavana refracted amin'ny family dia mety ho hafa ny fitondran-tena arakaraka ny toerana refracted ny optic.Noho izany dia zava-dehibe ny fiheverana ny tsy fanarahan-dalàna rehefa manamboatra lens.Ity sary manaraka ity dia mampiseho ny fomba ahafahan'ity fivilian'ny endrika ety amin'ny spherical tonga lafatra ity amin'ny alàlan'ny fanondroana PV tsy ara-dalàna.

Sary-13-Tsy ara-dalàna-PV-Fandrefesana

Sary 13: Fandrefesana PV tsy ara-dalàna

Ny tsy fanarahan-dalàna dia karazana fanondroana mari-pototra mamaritra ny fivilian'ny endrik'olona iray amin'ny endriky ny habakabaka.Izany dia azo avy amin'ny fandrefesana mitovy amin'ny hery.Ny tsy ara-dalàna dia manondro ny sphericity amin'ny sisiny boribory izay miforona avy amin'ny fampitahana ny tampon'ny fitsapana amin'ny habakabaka fanondro.Rehefa mihoatra ny 5 somotraviavy ny herin'ny somotraviavy, dia sarotra ny mamantatra ny tsy fanarahan-dalàna kely latsaky ny 1 sisiny.Noho izany dia fanao mahazatra ny mamaritra ny faritra misy ny tahan'ny hery amin'ny tsy fanarahan-dalàna eo amin'ny 5: 1.

Figure-14-Flatness-vs-Hery-vs-tsy ara-dalàna

Sary 14: Filaminana vs hery vs tsy ara-dalàna

RMS Verses PV Hery sy tsy fanarahan-dalàna

Rehefa miresaka momba ny fahefana sy ny tsy fanarahan-dalàna dia zava-dehibe ny manavaka ireo fomba roa mety hamaritana azy ireo.Ny voalohany dia sanda tanteraka.Ohatra, raha faritana ho manana tsy fanarahan-dalàna onja 1 ny optique iray, dia tsy azo atao mihoatra ny 1 ny fahasamihafan'ny onjam-pandrefesana eo amin'ny teboka avo indrindra sy ambany indrindra eo amin'ny velarantany optique na peak-to-lohasaha (PV).Ny fomba faharoa dia ny mamaritra ny hery na ny tsy fanarahan-dalàna ho 1 wave RMS (root mean squared) na salan'isa.Amin'ity fandikana ity, ny sehatra optika voafaritra ho 1 wave RMS tsy ara-dalàna dia mety, raha ny marina, dia manana tampon'isa sy lohasaha mihoatra ny onja 1, na izany aza, rehefa mandinika ny faritra feno dia tsy maintsy latsaka ao anatin'ny onja 1 ny tsy fanarahan-dalàna ankapobeny.

Amin'ny ankapobeny, ny RMS sy ny PV dia samy fomba hamaritana ny fomba mifanandrify tsara amin'ny endriky ny zavatra iray amin'ny curvature noforoniny, antsoina hoe "tarehimarika ambonin'ny tany" sy ny "hadin-tseranana".Samy kajy avy amin'ny angona iray ihany izy ireo, toy ny fandrefesana interferometer, saingy tsy mitovy ny dikany.Ny PV dia mahay manome "scenario ratsy indrindra" ho an'ny ety ivelany;RMS dia fomba iray hamaritana ny salan'isa fivilian'ny sarin'ny ety ambonin'ny tany amin'ny velarana tiana na fanondroana.RMS dia tsara amin'ny famaritana ny fiovaovan'ny habakabaka amin'ny ankapobeny.Tsy misy fifandraisana tsotra eo amin'ny PV sy RMS.Na izany aza, amin'ny ankapobeny, ny sanda RMS dia eo amin'ny 0.2 henjana toy ny sanda tsy salan'isa raha ampitahaina amin'ny lafiny iray, izany hoe 0.1 onja PV tsy ara-dalàna dia mitovy amin'ny 0.5 onja RMS.

Surface vita

Famaranana ambonin'ny tany, fantatra ihany koa amin'ny hoe haratsian'ny tany, dia mandrefy tsy fanarahan-dalàna kely eo amin'ny tany.Matetika izy ireo dia vokatra ratsy avy amin'ny dingan'ny famolahana sy ny karazana fitaovana.Na dia heverina ho malama tanteraka aza ny optique miaraka amin'ny tsy fanarahan-dalàna kely manerana ny tany, amin'ny fanaraha-maso akaiky, ny fizahana mikroskopika tena izy dia mety hampiseho fiovana be eo amin'ny tontolon'ny ety.Ny fampitahana tsara amin'ity artifact ity dia ny fampitahana ny hamafin'ny tany amin'ny fasika sandpaper.Na dia mety ho malama sy tsy tapaka aza ny haben'ny grefy faran'izay tsara indrindra, dia misy tampon'ny tampony sy lohasaha mikraoba izay voafaritry ny haben'ny vatany.Raha ny momba ny optika, ny "grit" dia azo heverina ho tsy fanarahan-dalàna microscopique amin'ny tontolon'ny tarehy vokatry ny kalitaon'ny poloney.Mazàna mitafy haingana kokoa noho ny tany malama ny tafo maloto ary mety tsy mety amin'ny fampiharana sasany, indrindra ireo misy laser na hafanana mahery, noho ny toerana misy nucleation mety hiseho amin'ny triatra kely na tsy fahalavorariana.

Tsy toy ny hery sy ny tsy fanarahan-dalàna, izay refesina amin'ny onja na ampahany amin'ny onja iray, ny hamafin'ny tany, noho ny fifantohana akaiky indrindra amin'ny tontolon'ny ety ivelany, dia refesina amin'ny haavon'ny angstroms ary amin'ny lafiny RMS foana.Raha ampitahaina dia mila angstroms folo ny mitovy amin'ny nanometer iray ary 632.8 nanometer ny mitovy amin'ny onja iray.

Figure-15-Surface-Roughness-RMS-Fandrefesana

Sary 15: Fandrefesana RMS hamafin'ny ety ivelany

Tabilao 8: Fandeferana amin'ny famokarana amin'ny Finish Surface
Hazon-tany (RMS) Naoty kalitao
50Å mahazatra
20Å fametrahana mazava tsara
High Precision

Error Wavefront nalefa

Ny fahadisoana amin'ny onjam-pandrosoana (TWE) dia ampiasaina hamaritana ny fahombiazan'ny singa optika rehefa mandalo ny hazavana.Tsy sahala amin'ny fandrefesana endrika ety ambonin'ny tany, ny fandrefesana onjam-peo alefa dia ahitana lesoka avy amin'ny ety aloha sy aoriana, wedge ary homogeneity ny fitaovana.Ity metrikan'ny zava-bita amin'ny ankapobeny ity dia manome fahatakarana tsara kokoa ny zava-bitan'ny optic tena izy.

Na dia maro aza ny singa optika nosedraina tsirairay ho an'ny endrika ety ivelany na ny famaritana TWE, ireo singa ireo dia tsy azo ihodivirana amboarina ao amin'ny fivoriambe optika sarotra kokoa miaraka amin'ny fepetra takian'izy ireo manokana.Amin'ny fampiharana sasany dia azo ekena ny miantehitra amin'ny fandrefesana singa sy ny fandeferana mba haminavina ny zava-bita farany, fa ho an'ny fampiharana mitaky kokoa dia zava-dehibe ny mandrefy ny fivoriambe araka ny naorina.

Ny fandrefesana TWE dia ampiasaina mba hanamafisana fa ny rafitra optika dia naorina araka ny fepetra voafaritra ary hiasa araka ny nantenaina.Fanampin'izany, ny fandrefesana TWE dia azo ampiasaina hanitsiana ny rafitra mavitrika, hampihenana ny fotoam-pivoriana, ary hiantohana ny fahatanterahan'ny zava-bita.

Ny Paralight Optics dia mampiditra grinders sy polishers CNC manara-penitra, ho an'ny endrika boribory mahazatra, ary koa ny contours aspheric sy malalaka.Ny fampiasana ny metrolojia avo lenta ao anatin'izany ny Zygo interferometers, profilometers, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric, sns. ho an'ny metrolojia an-dalam-pandrosoana sy ny fisafoana farany, ary koa ny traikefa ananantsika nandritra ny taona maro amin'ny fanamboarana sy coating optika dia ahafahantsika miatrika ny sasany amin'ireo sarotra indrindra sy sarotra. optika avo lenta mifanaraka amin'ny fepetra takiana amin'ny mpanjifa.

Raha mila fanazavana lalindalina kokoa, jereo azafady ny katalaogy optika na vokatra asongadinay.


Fotoana fandefasana: Apr-26-2023