पृष्ठभाग गुणवत्ता
ऑप्टिकल पृष्ठभागाची पृष्ठभागाची गुणवत्ता त्याच्या कॉस्मेटिक स्वरूपाचे वर्णन करते आणि त्यात स्क्रॅच आणि खड्डे किंवा खोदणे यांसारख्या दोषांचा समावेश होतो.बहुतेक प्रकरणांमध्ये, हे पृष्ठभाग दोष पूर्णपणे कॉस्मेटिक असतात आणि सिस्टीमच्या कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम करत नाहीत, तथापि, ते सिस्टम थ्रुपुटमध्ये लहान नुकसान आणि विखुरलेल्या प्रकाशात लहान वाढ होऊ शकतात.तथापि, काही पृष्ठभाग, तथापि, या प्रभावांसाठी अधिक संवेदनशील असतात जसे की: (१) प्रतिमांच्या समतल पृष्ठभागांवर कारण हे दोष फोकसमध्ये असतात आणि (२) पृष्ठभाग ज्यात उच्च शक्तीचे स्तर दिसतात कारण या दोषांमुळे उर्जेचे शोषण वाढू शकते आणि नुकसान होऊ शकते. ऑप्टिकMIL-PRF-13830B द्वारे वर्णन केलेले स्क्रॅच-डिग तपशील हे पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेसाठी वापरलेले सर्वात सामान्य तपशील आहे.पृष्ठभागावरील स्क्रॅचची तुलना नियंत्रित प्रकाश परिस्थितीत मानक स्क्रॅचच्या संचाशी करून स्क्रॅच पदनाम निर्धारित केले जाते.म्हणून स्क्रॅच पदनाम वास्तविक स्क्रॅचचेच वर्णन करत नाही, तर MIL-स्पेकनुसार प्रमाणित स्क्रॅचशी त्याची तुलना करते.खण पदनाम, तथापि, पृष्ठभागावरील खणणे किंवा लहान खड्ड्याशी थेट संबंधित आहे.खणाच्या पदनामाची गणना मायक्रॉनमध्ये 10 ने भागलेल्या खणाच्या व्यासावर केली जाते. 80-50 च्या स्क्रॅच-डीग वैशिष्ट्यांना सामान्यत: मानक गुणवत्ता, 60-40 अचूक गुणवत्ता आणि 20-10 उच्च परिशुद्धता गुणवत्ता मानली जाते.
| तक्ता 6: पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेसाठी उत्पादन सहनशीलता | |
| पृष्ठभागाची गुणवत्ता (स्क्रॅच-डीग) | गुणवत्ता ग्रेड |
| 80-50 | ठराविक |
| 60-40 | सुस्पष्टता |
| 40-20 | उच्च अचूकता |
पृष्ठभाग सपाटपणा
पृष्ठभाग सपाटपणा हा पृष्ठभागाच्या अचूकतेचा एक प्रकार आहे जो आरसा, खिडकी, प्रिझम किंवा प्लॅनो-लेन्स सारख्या सपाट पृष्ठभागाच्या विचलनाचे मोजमाप करतो.हे विचलन ऑप्टिकल फ्लॅट वापरून मोजले जाऊ शकते, जे चाचणी तुकड्याच्या सपाटपणाची तुलना करण्यासाठी वापरण्यात येणारी उच्च दर्जाची, अत्यंत अचूक सपाट संदर्भ पृष्ठभाग आहे.जेव्हा चाचणी ऑप्टिकची सपाट पृष्ठभाग ऑप्टिकल सपाटच्या विरूद्ध ठेवली जाते, तेव्हा किनारे दिसतात ज्याचा आकार तपासणी अंतर्गत ऑप्टिकच्या पृष्ठभागाच्या सपाटपणावर अवलंबून असतो.जर किनारे समान अंतरावर, सरळ आणि समांतर असतील, तर चाचणी अंतर्गत ऑप्टिकल पृष्ठभाग कमीतकमी संदर्भ ऑप्टिकल फ्लॅटइतका सपाट असेल.झालर वक्र असल्यास, दोन काल्पनिक रेषांमधील किनार्यांची संख्या, एक स्पर्शरेषेच्या मध्यभागी आणि एक त्याच किनार्याच्या टोकापर्यंत, सपाटपणाची त्रुटी दर्शवते.सपाटपणातील विचलन बहुतेक वेळा तरंगांच्या मूल्यांमध्ये मोजले जातात (λ), जे चाचणी स्त्रोताच्या तरंगलांबीच्या पटीत असतात.एक झालर लाटेच्या ½ शी संबंधित आहे, म्हणजे, 1 λ समतुल्य 2 किनारे.
| तक्ता 7: सपाटपणासाठी उत्पादन सहनशीलता | |
| सपाटपणा | गुणवत्ता ग्रेड |
| 1λ | ठराविक |
| λ/४ | सुस्पष्टता |
| λ/१० | उच्च अचूकता |
शक्ती
पॉवर हा पृष्ठभागाच्या अचूकतेच्या तपशीलाचा एक प्रकार आहे, वक्र ऑप्टिकल पृष्ठभागांवर किंवा शक्ती असलेल्या पृष्ठभागांवर लागू होतो.हे ऑप्टिकच्या पृष्ठभागावरील वक्रतेचे मोजमाप आहे आणि वक्रतेच्या त्रिज्यापेक्षा वेगळे आहे कारण ते लेन्सच्या गोलाकार आकारातील सूक्ष्म-स्केल विचलनावर लागू होते.उदा., वक्रता सहिष्णुतेची त्रिज्या 100 +/-0.1 मिमी म्हणून परिभाषित केली आहे, एकदा ही त्रिज्या तयार, पॉलिश आणि मोजली गेल्यावर, आम्हाला त्याची वास्तविक वक्रता 99.95 मिमी आढळते जी निर्दिष्ट यांत्रिक सहिष्णुतेमध्ये येते.या प्रकरणात, आम्हाला माहित आहे की फोकल लांबी देखील योग्य आहे कारण आम्ही योग्य गोलाकार आकार प्राप्त केला आहे.परंतु केवळ त्रिज्या आणि फोकल लांबी योग्य असल्यामुळे, लेन्स डिझाइन केल्याप्रमाणे कार्य करेल असा नाही.त्यामुळे केवळ वक्रतेची त्रिज्या परिभाषित करणे पुरेसे नाही तर वक्रतेची सुसंगतता देखील आहे - आणि हेच नेमकेपणे नियंत्रित करण्यासाठी शक्तीची रचना आहे.वर नमूद केलेल्या त्याच 99.95 मिमी त्रिज्या पुन्हा वापरून, एक ऑप्टिशियन ≤ 1 λ पर्यंत शक्ती मर्यादित करून अपवर्तित प्रकाशाच्या अचूकतेवर नियंत्रण ठेवू शकतो.याचा अर्थ असा की संपूर्ण व्यासावर, गोलाकार आकाराच्या सुसंगततेमध्ये 632.8nm (1λ = 632.8nm) पेक्षा मोठे विचलन असू शकत नाही.पृष्ठभागाच्या स्वरूपावर नियंत्रणाची ही अधिक कठोर पातळी जोडल्याने लेन्सच्या एका बाजूला प्रकाशकिरण दुसऱ्या बाजूच्या प्रकाशकिरणांपेक्षा वेगळ्या पद्धतीने अपवर्तित होत नाहीत याची खात्री करण्यात मदत होते.सर्व घटना प्रकाशाचे अचूक फोकस साध्य करणे हे ध्येय असू शकते, आकार जितका अधिक सुसंगत असेल तितका प्रकाश लेन्समधून जाताना अधिक अचूकपणे वागेल.
ऑप्टिशियन लाटा किंवा किनार्यांच्या संदर्भात उर्जा त्रुटी निर्दिष्ट करतात आणि इंटरफेरोमीटर वापरून ते मोजतात.त्याची चाचणी सपाटपणाप्रमाणेच केली जाते, ज्यामध्ये वक्र पृष्ठभागाची तुलना वक्रतेच्या उच्च अंशांकन त्रिज्या असलेल्या संदर्भ पृष्ठभागाशी केली जाते.दोन पृष्ठभागांमधील हवेच्या अंतरामुळे होणार्‍या हस्तक्षेपाच्या समान तत्त्वाचा वापर करून, संदर्भ पृष्ठभागापासून चाचणी पृष्ठभागाच्या विचलनाचे वर्णन करण्यासाठी हस्तक्षेपाचा किनारपट्टीचा नमुना वापरला जातो (आकृती 11).संदर्भ तुकड्यापासून विचलनामुळे रिंगांची मालिका तयार होईल, ज्याला न्यूटनच्या रिंग्ज म्हणून ओळखले जाते.जितके जास्त रिंग उपस्थित असतील तितके मोठे विचलन.गडद किंवा प्रकाश रिंगांची संख्या, प्रकाश आणि गडद दोन्हीची बेरीज नाही, त्रुटीच्या लहरींच्या दुप्पट संख्येशी संबंधित आहे.
आकृती 11: संदर्भ पृष्ठभागाशी तुलना करून किंवा इंटरफेरोमीटर वापरून पॉवर त्रुटी तपासली
पॉवर एरर खालील समीकरणाद्वारे वक्रतेच्या त्रिज्यामधील त्रुटीशी संबंधित आहे जेथे ∆R त्रिज्या त्रुटी आहे, D लेन्स व्यास आहे, R पृष्ठभाग त्रिज्या आहे आणि λ तरंगलांबी आहे (सामान्यत: 632.8nm):
पॉवर एरर [लाटा किंवा λ] = ∆R D²/8R²λ
आकृती 12: केंद्रातील व्यास वि त्रिज्यावरील पॉवर एरर
अनियमितता
अनियमितता ऑप्टिकल पृष्ठभागावरील लहान प्रमाणात फरक विचारात घेते.पॉवरप्रमाणेच, ते लाटा किंवा किनार्यांच्या संदर्भात मोजले जाते आणि इंटरफेरोमीटर वापरून वैशिष्ट्यीकृत केले जाते.वैचारिकदृष्ट्या, ऑप्टिकल पृष्ठभाग किती गुळगुळीत असणे आवश्यक आहे हे परिभाषित करणारे तपशील म्हणून अनियमिततेचा विचार करणे सर्वात सोपे आहे.ऑप्टिकल पृष्ठभागावरील एकूण मापन केलेली शिखरे आणि दरी एका क्षेत्रात अगदी सुसंगत असू शकतात, तर ऑप्टिकचा एक वेगळा विभाग खूप मोठे विचलन प्रदर्शित करू शकतो.अशा परिस्थितीत, लेन्सद्वारे अपवर्तित होणारा प्रकाश ऑप्टिकद्वारे कोठे अपवर्तित होतो यावर अवलंबून भिन्न रीतीने वागू शकतो.त्यामुळे लेन्स डिझाइन करताना अनियमितता ही महत्त्वाची बाब आहे.खालील आकृती दर्शविते की हे पृष्ठभाग पूर्णपणे गोलाकार पासून विचलन कसे एक अनियमितता PV तपशील वापरून वैशिष्ट्यीकृत केले जाऊ शकते.
आकृती 13: अनियमितता पीव्ही मापन
अनियमितता हा पृष्ठभागाच्या अचूकतेचा एक प्रकार आहे ज्यामध्ये पृष्ठभागाचा आकार संदर्भ पृष्ठभागाच्या आकारापासून कसा विचलित होतो याचे वर्णन करतो.हे शक्ती सारख्याच मापनातून मिळते.रेग्युलरिटी म्हणजे परिपत्रकाच्या गोलाकार किनार्याच्या गोलाकारपणाचा संदर्भ आहे जो चाचणी पृष्ठभागाच्या तुलनेत संदर्भ पृष्ठभागाशी तयार होतो.जेव्हा पृष्ठभागाची शक्ती 5 फ्रिंजपेक्षा जास्त असते, तेव्हा 1 पेक्षा कमी किनार्यावरील लहान अनियमितता शोधणे कठीण असते.त्यामुळे साधारणपणे 5:1 च्या अनियमिततेच्या शक्तीच्या गुणोत्तरासह पृष्ठभाग निर्दिष्ट करणे सामान्य आहे.
आकृती 14: सपाटपणा विरुद्ध शक्ती विरुद्ध अनियमितता
RMS Verses PV शक्ती आणि अनियमितता
शक्ती आणि अनियमितता यावर चर्चा करताना, त्यांची व्याख्या कोणत्या दोन पद्धतींनी केली जाऊ शकते हे ओळखणे महत्त्वाचे आहे.प्रथम एक परिपूर्ण मूल्य आहे.उदाहरणार्थ, जर ऑप्टिकला 1 लहरी अनियमितता म्हणून परिभाषित केले असेल, तर ऑप्टिकल पृष्ठभागावरील सर्वोच्च आणि सर्वात कमी बिंदू किंवा पीक-टू-व्हॅली (PV) मध्ये 1 पेक्षा जास्त वेव्ह फरक असू शकत नाही.दुसरी पद्धत म्हणजे पॉवर किंवा अनियमितता 1 वेव्ह RMS (रूट मीन स्क्वेअर) किंवा सरासरी म्हणून निर्दिष्ट करणे.या व्याख्येमध्ये, 1 वेव्ह RMS अनियमित म्हणून परिभाषित केलेल्या ऑप्टिकल पृष्ठभागावर, खरं तर, 1 लहरीपेक्षा जास्त शिखरे आणि दरी असू शकतात, तथापि, संपूर्ण पृष्ठभागाचे परीक्षण करताना, एकूण सरासरी अनियमितता 1 लहरींच्या आत येणे आवश्यक आहे.
एकंदरीत, आरएमएस आणि पीव्ही या दोन्ही पद्धती आहेत ज्यांना अनुक्रमे "पृष्ठभाग आकृती" आणि "पृष्ठभाग खडबडीतपणा" असे म्हणतात.ते दोन्ही समान डेटावरून मोजले जातात, जसे की इंटरफेरोमीटर मापन, परंतु अर्थ बरेच वेगळे आहेत.पीव्ही पृष्ठभागासाठी "सर्वात वाईट-केस-परिस्थिती" देण्यास चांगले आहे;आरएमएस ही इच्छित किंवा संदर्भ पृष्ठभागावरून पृष्ठभागाच्या आकृतीच्या सरासरी विचलनाचे वर्णन करण्याची एक पद्धत आहे.एकूण पृष्ठभागाच्या फरकाचे वर्णन करण्यासाठी RMS चांगले आहे.पीव्ही आणि आरएमएसमध्ये साधा संबंध नाही.तथापि, सामान्य नियम म्हणून, RMS मूल्य हे अंदाजे 0.2 इतके कठोर असते जे शेजारी शेजारी तुलना केल्यास सरासरी नसलेल्या मूल्याप्रमाणे असते, म्हणजे 0.1 लहरी अनियमित PV अंदाजे 0.5 लहरी RMS च्या समतुल्य असते.
पृष्ठभाग समाप्त
पृष्ठभागाची समाप्ती, ज्याला पृष्ठभाग खडबडीत देखील म्हणतात, पृष्ठभागावरील लहान प्रमाणात अनियमितता मोजते.ते सहसा पॉलिशिंग प्रक्रियेचे आणि सामग्रीच्या प्रकाराचे दुर्दैवी उप-उत्पादन असतात.जरी पृष्ठभागावर थोड्या अनियमिततेसह ऑप्टिक अपवादात्मकपणे गुळगुळीत मानले जात असले तरीही, जवळून तपासणी केल्यावर, वास्तविक सूक्ष्म तपासणीमुळे पृष्ठभागाच्या संरचनेत मोठ्या प्रमाणात फरक दिसून येतो.पृष्ठभागाच्या खडबडीची तुलना सॅंडपेपर ग्रिटशी करणे हे या कलाकृतीचे चांगले साधर्म्य आहे.उत्कृष्ट काजळीचा आकार स्पर्शास गुळगुळीत आणि नियमित वाटू शकतो, परंतु पृष्ठभाग प्रत्यक्षात सूक्ष्म शिखरे आणि दऱ्यांनी बनलेला असतो जो ग्रिटच्या भौतिक आकाराद्वारे निर्धारित केला जातो.ऑप्टिक्सच्या बाबतीत, पॉलिशच्या गुणवत्तेमुळे पृष्ठभागाच्या संरचनेतील सूक्ष्म अनियमितता म्हणून “ग्रिट” विचार केला जाऊ शकतो.खडबडीत पृष्ठभाग गुळगुळीत पृष्ठभागांपेक्षा अधिक जलद परिधान करतात आणि काही अनुप्रयोगांसाठी योग्य नसतात, विशेषत: लेसर किंवा तीव्र उष्णता असलेल्या, संभाव्य न्यूक्लिएशन साइट्समुळे लहान क्रॅक किंवा अपूर्णता दिसू शकतात.
शक्ती आणि अनियमिततेच्या विपरीत, ज्या लाटा किंवा तरंगाच्या अपूर्णांकांमध्ये मोजल्या जातात, पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा, पृष्ठभागाच्या संरचनेवर त्याच्या अत्यंत क्लोज-अप फोकसमुळे, angstroms च्या स्केलवर आणि नेहमी RMS च्या दृष्टीने मोजला जातो.तुलनेसाठी, एका नॅनोमीटरच्या बरोबरीसाठी दहा अँग्स्ट्रॉम्स आणि एक तरंग समान करण्यासाठी 632.8 नॅनोमीटर लागतात.
आकृती 15: पृष्ठभाग खडबडीत RMS मापन
| तक्ता 8: सरफेस फिनिशसाठी उत्पादन सहनशीलता | |
| पृष्ठभाग खडबडीतपणा (RMS) | गुणवत्ता ग्रेड |
| 50Å | ठराविक |
| 20Å | सुस्पष्टता |
| ५Å | उच्च अचूकता |
प्रसारित वेव्हफ्रंट त्रुटी
ट्रान्समिटेड वेव्हफ्रंट एरर (TWE) प्रकाशाच्या माध्यमातून जाताना ऑप्टिकल घटकांच्या कार्यक्षमतेसाठी पात्र ठरण्यासाठी वापरला जातो.पृष्ठभागाच्या स्वरूपाच्या मोजमापांच्या विपरीत, प्रसारित वेव्हफ्रंट मापनांमध्ये पुढील आणि मागील पृष्ठभाग, पाचर आणि सामग्रीची एकसंधता यांच्या त्रुटींचा समावेश होतो.एकूण कार्यक्षमतेचे हे मेट्रिक ऑप्टिकच्या वास्तविक-जगातील कार्यप्रदर्शन अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्याची ऑफर देते.
पृष्ठभागाच्या स्वरूपासाठी किंवा TWE वैशिष्ट्यांसाठी अनेक ऑप्टिकल घटकांची वैयक्तिकरित्या चाचणी केली जात असताना, हे घटक अपरिहार्यपणे त्यांच्या स्वतःच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांसह अधिक जटिल ऑप्टिकल असेंब्लीमध्ये तयार केले जातात.काही ऍप्लिकेशन्समध्ये अंतिम कामगिरीचा अंदाज घेण्यासाठी घटक मोजमाप आणि सहिष्णुतेवर अवलंबून राहणे स्वीकार्य आहे, परंतु अधिक मागणी असलेल्या ऍप्लिकेशन्ससाठी असेंबली तयार केल्याप्रमाणे मोजणे महत्त्वाचे आहे.
ऑप्टिकल सिस्टीम स्पेसिफिकेशनसाठी तयार केली आहे आणि अपेक्षेप्रमाणे कार्य करेल याची पुष्टी करण्यासाठी TWE मोजमाप वापरले जातात.याव्यतिरिक्त, TWE मोजमापांचा वापर सिस्टीम सक्रियपणे संरेखित करण्यासाठी, असेंबलीचा वेळ कमी करून, अपेक्षित कार्यप्रदर्शन साध्य केले जाईल याची खात्री करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
पॅरालाईट ऑप्टिक्समध्ये अत्याधुनिक CNC ग्राइंडर आणि पॉलिशर्स समाविष्ट आहेत, दोन्ही मानक गोलाकार आकारांसाठी, तसेच, एस्फेरिक आणि फ्री-फॉर्म कॉन्टूर्ससाठी.प्रक्रियांतर्गत मेट्रोलॉजी आणि अंतिम तपासणी या दोन्हीसाठी Zygo इंटरफेरोमीटर्स, प्रोफिलोमीटर्स, ट्रायऑप्टिक्स ऑप्टिसेन्ट्रिक, ट्रायऑप्टिक्स ऑप्टिस्फेरिक इत्यादिंसह प्रगत मेट्रोलॉजीचा वापर केल्याने, तसेच ऑप्टिकल फॅब्रिकेशन आणि कोटिंगमधील आमचा वर्षानुवर्षांचा अनुभव आम्हाला काही अत्यंत क्लिष्ट आणि गुंतागुंतीचा सामना करण्यास अनुमती देतो. ग्राहकांकडून आवश्यक ऑप्टिकल तपशील पूर्ण करण्यासाठी उच्च-कार्यक्षम ऑप्टिक्स.
अधिक सखोल तपशीलासाठी, कृपया आमचे कॅटलॉग ऑप्टिक्स किंवा वैशिष्ट्यीकृत उत्पादने पहा.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-२६-२०२३