ఉపరితల నాణ్యత
ఆప్టికల్ ఉపరితలం యొక్క ఉపరితల నాణ్యత దాని సౌందర్య రూపాన్ని వివరిస్తుంది మరియు గీతలు మరియు గుంటలు లేదా తవ్వకాలు వంటి లోపాలను కలిగి ఉంటుంది.చాలా సందర్భాలలో, ఈ ఉపరితల లోపాలు పూర్తిగా కాస్మెటిక్ మరియు సిస్టమ్ పనితీరును గణనీయంగా ప్రభావితం చేయవు, అయినప్పటికీ, అవి సిస్టమ్ నిర్గమాంశలో చిన్న నష్టాన్ని మరియు చెల్లాచెదురుగా ఉన్న కాంతిలో చిన్న పెరుగుదలను కలిగిస్తాయి.అయితే, కొన్ని ఉపరితలాలు, అయితే, ఈ ప్రభావాలకు మరింత సున్నితంగా ఉంటాయి: (1) ఇమేజ్ ప్లేన్ల వద్ద ఉపరితలాలు ఈ లోపాలు ఫోకస్లో ఉంటాయి మరియు (2) అధిక శక్తి స్థాయిలను చూసే ఉపరితలాలు ఎందుకంటే ఈ లోపాలు శక్తిని గ్రహించడం మరియు నష్టాన్ని పెంచుతాయి. ఆప్టిక్.MIL-PRF-13830B ద్వారా వివరించబడిన స్క్రాచ్-డిగ్ స్పెసిఫికేషన్ ఉపరితల నాణ్యత కోసం ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ వివరణ.నియంత్రిత లైటింగ్ పరిస్థితుల్లో ఉపరితలంపై ఉన్న గీతలను ప్రామాణిక గీతల సెట్తో పోల్చడం ద్వారా స్క్రాచ్ హోదా నిర్ణయించబడుతుంది.అందువల్ల స్క్రాచ్ హోదా అసలు స్క్రాచ్ను వర్ణించదు, కానీ MIL-Spec ప్రకారం ప్రామాణికమైన స్క్రాచ్తో పోలుస్తుంది.డిగ్ హోదా, అయితే, నేరుగా డిగ్ లేదా ఉపరితలంలోని చిన్న గొయ్యికి సంబంధించినది.డిగ్ హోదా 10 ద్వారా విభజించబడిన మైక్రాన్లలోని డిగ్ యొక్క వ్యాసంతో లెక్కించబడుతుంది. స్క్రాచ్-డిగ్ స్పెసిఫికేషన్స్ 80-50 సాధారణంగా ప్రామాణిక నాణ్యత, 60-40 ఖచ్చితత్వ నాణ్యత మరియు 20-10 అధిక ఖచ్చితత్వ నాణ్యతగా పరిగణించబడతాయి.
టేబుల్ 6: ఉపరితల నాణ్యత కోసం మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ టాలరెన్స్ | |
ఉపరితల నాణ్యత (స్క్రాచ్-డిగ్) | నాణ్యత గ్రేడ్ |
80-50 | సాధారణ |
60-40 | ఖచ్చితత్వం |
40-20 | అత్యంత ఖచ్చిత్తం గా |
ఉపరితల ఫ్లాట్నెస్
ఉపరితల ఫ్లాట్నెస్ అనేది అద్దం, కిటికీ, ప్రిజం లేదా ప్లానో-లెన్స్ వంటి ఫ్లాట్ ఉపరితలం యొక్క విచలనాన్ని కొలిచే ఒక రకమైన ఉపరితల ఖచ్చితత్వ వివరణ.ఈ విచలనాన్ని ఆప్టికల్ ఫ్లాట్ ఉపయోగించి కొలవవచ్చు, ఇది పరీక్ష ముక్క యొక్క ఫ్లాట్నెస్ను పోల్చడానికి ఉపయోగించే అధిక నాణ్యత, అత్యంత ఖచ్చితమైన ఫ్లాట్ రిఫరెన్స్ ఉపరితలం.పరీక్ష ఆప్టిక్ యొక్క ఫ్లాట్ ఉపరితలం ఆప్టికల్ ఫ్లాట్కి వ్యతిరేకంగా ఉంచబడినప్పుడు, తనిఖీలో ఉన్న ఆప్టిక్ యొక్క ఉపరితల ఫ్లాట్నెస్ను నిర్దేశించే ఆకారం యొక్క అంచులు కనిపిస్తాయి.అంచులు సమానంగా, నేరుగా మరియు సమాంతరంగా ఉంటే, పరీక్షలో ఉన్న ఆప్టికల్ ఉపరితలం కనీసం సూచన ఆప్టికల్ ఫ్లాట్ వలె ఫ్లాట్గా ఉంటుంది.అంచులు వంకరగా ఉంటే, రెండు ఊహాత్మక రేఖల మధ్య ఉన్న అంచుల సంఖ్య, ఒక అంచు మధ్యలో ఒక టాంజెంట్ మరియు అదే అంచు యొక్క చివరల ద్వారా ఒకటి, ఫ్లాట్నెస్ లోపాన్ని సూచిస్తుంది.ఫ్లాట్నెస్లోని విచలనాలు తరచుగా తరంగాల (λ) విలువలలో కొలుస్తారు, ఇవి పరీక్ష మూలం యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క గుణకాలు.ఒక అంచు ఒక వేవ్ యొక్క ½కి అనుగుణంగా ఉంటుంది, అనగా 1 λ 2 అంచులకు సమానం.
టేబుల్ 7: ఫ్లాట్నెస్ కోసం మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ టాలరెన్స్లు | |
చదును | నాణ్యత గ్రేడ్ |
1λ | సాధారణ |
λ/4 | ఖచ్చితత్వం |
λ/10 | అత్యంత ఖచ్చిత్తం గా |
శక్తి
పవర్ అనేది ఒక రకమైన ఉపరితల ఖచ్చితత్వం స్పెసిఫికేషన్, వంపు ఉన్న ఆప్టికల్ ఉపరితలాలు లేదా పవర్ ఉన్న ఉపరితలాలకు వర్తిస్తుంది.ఇది ఆప్టిక్ యొక్క ఉపరితలంపై వక్రత యొక్క కొలత మరియు ఇది లెన్స్ యొక్క గోళాకార ఆకారంలో సూక్ష్మ-స్థాయి విచలనానికి వర్తించే వక్రత యొక్క వ్యాసార్థానికి భిన్నంగా ఉంటుంది.ఉదా, కర్వేచర్ టాలరెన్స్ యొక్క వ్యాసార్థం 100 +/-0.1 మిమీగా నిర్వచించబడిందని పరిగణించండి, ఒకసారి ఈ వ్యాసార్థం ఉత్పత్తి చేయబడి, పాలిష్ చేయబడి మరియు కొలిచినప్పుడు, మేము దాని వాస్తవ వక్రతను 99.95 మిమీగా గుర్తించాము, ఇది పేర్కొన్న మెకానికల్ టాలరెన్స్లో వస్తుంది.ఈ సందర్భంలో, మేము సరైన గోళాకార ఆకారాన్ని సాధించినందున ఫోకల్ పొడవు కూడా సరైనదని మాకు తెలుసు.కానీ వ్యాసార్థం మరియు ఫోకల్ పొడవు సరిగ్గా ఉన్నందున, లెన్స్ డిజైన్ చేసినట్లుగా పని చేస్తుందని కాదు.అందువల్ల వక్రత యొక్క వ్యాసార్థాన్ని నిర్వచించడం సరిపోదు, కానీ వక్రత యొక్క స్థిరత్వాన్ని కూడా నిర్వచించడం సరిపోదు - మరియు ఇది ఖచ్చితంగా శక్తిని నియంత్రించడానికి రూపొందించబడింది.పైన పేర్కొన్న అదే 99.95mm వ్యాసార్థాన్ని ఉపయోగించి, ఒక ఆప్టీషియన్ శక్తిని ≤ 1 λకి పరిమితం చేయడం ద్వారా వక్రీభవన కాంతి యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మరింత నియంత్రించాలనుకోవచ్చు.దీని అర్థం మొత్తం వ్యాసంలో, గోళాకార ఆకారం యొక్క స్థిరత్వంలో 632.8nm (1λ = 632.8nm) కంటే ఎక్కువ విచలనం ఉండదు.ఉపరితల రూపానికి ఈ మరింత కఠినమైన నియంత్రణ స్థాయిని జోడించడం వలన లెన్స్ యొక్క ఒక వైపున ఉన్న కాంతి కిరణాలు మరొక వైపు కంటే భిన్నంగా వక్రీభవనం చెందకుండా చూసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది.అన్ని సంఘటన కాంతి యొక్క ఖచ్చితమైన దృష్టిని సాధించడం లక్ష్యంగా ఉండవచ్చు కాబట్టి, ఆకృతి మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది, లెన్స్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు కాంతి మరింత ఖచ్చితంగా ప్రవర్తిస్తుంది.
ఆప్టిషియన్లు తరంగాలు లేదా అంచుల పరంగా పవర్ లోపాన్ని పేర్కొంటారు మరియు ఇంటర్ఫెరోమీటర్ని ఉపయోగించి దాన్ని కొలుస్తారు.ఇది ఫ్లాట్నెస్కు సమానమైన పద్ధతిలో పరీక్షించబడుతుంది, దీనిలో వక్రత యొక్క అధిక క్రమాంకనం వ్యాసార్థంతో ఒక వంపు ఉపరితలంతో పోల్చబడుతుంది.రెండు ఉపరితలాల మధ్య గాలి అంతరాల వలన ఏర్పడే జోక్యం యొక్క అదే సూత్రాన్ని ఉపయోగించి, సూచన ఉపరితలం నుండి పరీక్ష ఉపరితలం యొక్క విచలనాన్ని వివరించడానికి జోక్యం యొక్క అంచుల నమూనా ఉపయోగించబడుతుంది (మూర్తి 11).రిఫరెన్స్ పీస్ నుండి విచలనం న్యూటన్ రింగ్స్ అని పిలువబడే రింగ్ల శ్రేణిని సృష్టిస్తుంది.ఎక్కువ రింగులు ఉంటే, విచలనం పెద్దది.చీకటి లేదా కాంతి వలయాల సంఖ్య, కాంతి మరియు చీకటి రెండింటి మొత్తం కాదు, లోపం యొక్క తరంగాల సంఖ్యకు రెండింతలు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
మూర్తి 11: రిఫరెన్స్ ఉపరితలంతో పోల్చడం ద్వారా లేదా ఇంటర్ఫెరోమీటర్ని ఉపయోగించడం ద్వారా పవర్ ఎర్రర్ పరీక్షించబడింది
పవర్ ఎర్రర్ అనేది కింది సమీకరణం ద్వారా వక్రత వ్యాసార్థంలో లోపంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ ∆R అనేది వ్యాసార్థ లోపం, D అనేది లెన్స్ వ్యాసం, R అనేది ఉపరితల వ్యాసార్థం మరియు λ అనేది తరంగదైర్ఘ్యం (సాధారణంగా 632.8nm):
శక్తి లోపం [తరంగాలు లేదా λ] = ∆R D²/8R²λ
మూర్తి 12: మధ్యలో ఉన్న డయామేటర్ vs రేడియస్ ఎర్రర్పై పవర్ ఎర్రర్
అక్రమం
అక్రమత అనేది ఆప్టికల్ ఉపరితలంపై చిన్న స్థాయి వైవిధ్యాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.శక్తి వలె, ఇది తరంగాలు లేదా అంచుల పరంగా కొలుస్తారు మరియు ఇంటర్ఫెరోమీటర్ని ఉపయోగించి వర్గీకరించబడుతుంది.సంభావితంగా, ఒక ఆప్టికల్ ఉపరితలం ఎంత ఏకరీతిగా మృదువుగా ఉండాలి అని నిర్వచించే వివరణగా అక్రమత గురించి ఆలోచించడం చాలా సులభం.ఆప్టికల్ ఉపరితలంపై మొత్తంగా కొలిచిన శిఖరాలు మరియు లోయలు ఒక ప్రాంతంలో చాలా స్థిరంగా ఉండవచ్చు, ఆప్టిక్ యొక్క వేరే విభాగం చాలా పెద్ద విచలనాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.అటువంటప్పుడు, లెన్స్ ద్వారా వక్రీభవించిన కాంతి, ఆప్టిక్ ద్వారా ఎక్కడ వక్రీభవించబడుతుందనే దానిపై ఆధారపడి భిన్నంగా ప్రవర్తించవచ్చు.కాబట్టి లెన్స్లను డిజైన్ చేసేటప్పుడు క్రమరాహిత్యం అనేది ఒక ముఖ్యమైన అంశం.ఖచ్చితమైన గోళాకారం నుండి ఈ ఉపరితల రూప విచలనాన్ని అసమానత PV స్పెసిఫికేషన్ ఉపయోగించి ఎలా వర్గీకరించవచ్చో క్రింది బొమ్మ చూపుతుంది.
మూర్తి 13: అక్రమ PV కొలత
అవకతవకత అనేది ఉపరితల ఖచ్చితత్వం యొక్క ఒక రకం, ఇది ఉపరితలం యొక్క ఆకృతి సూచన ఉపరితలం యొక్క ఆకృతి నుండి ఎలా మారుతుందో వివరిస్తుంది.ఇది శక్తి వలె అదే కొలత నుండి పొందబడుతుంది.క్రమబద్ధత అనేది వృత్తాకార అంచుల గోళాకారతను సూచిస్తుంది, ఇది పరీక్ష ఉపరితలం యొక్క సూచన ఉపరితలంతో పోలిక నుండి ఏర్పడుతుంది.ఉపరితలం యొక్క శక్తి 5 అంచుల కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, 1 అంచు కంటే తక్కువ చిన్న అసమానతలను గుర్తించడం కష్టం.అందువల్ల దాదాపు 5:1 యొక్క అసమానతకు శక్తి యొక్క నిష్పత్తితో ఉపరితలాలను పేర్కొనడం సాధారణ పద్ధతి.
మూర్తి 14: ఫ్లాట్నెస్ vs పవర్ vs అక్రమం
RMS వెర్సెస్ PV పవర్ మరియు అక్రమాలు
అధికారం మరియు అక్రమాల గురించి చర్చించేటప్పుడు, అవి నిర్వచించబడే రెండు పద్ధతులను గుర్తించడం చాలా ముఖ్యం.మొదటిది సంపూర్ణ విలువ.ఉదాహరణకు, ఒక ఆప్టిక్ 1 వేవ్ అసమానతను కలిగి ఉన్నట్లు నిర్వచించబడితే, ఆప్టికల్ ఉపరితలం లేదా పీక్-టు-వ్యాలీ (PV)పై అత్యధిక మరియు అత్యల్ప బిందువు మధ్య 1 కంటే ఎక్కువ తరంగ వ్యత్యాసం ఉండదు.రెండవ పద్ధతి పవర్ లేదా అసమానతను 1 వేవ్ RMS (రూట్ మీన్ స్క్వేర్డ్) లేదా సగటుగా పేర్కొనడం.ఈ వివరణలో, 1 వేవ్ RMS క్రమరహితంగా నిర్వచించబడిన ఆప్టికల్ ఉపరితలం, వాస్తవానికి, 1 వేవ్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్న శిఖరాలు మరియు లోయలను కలిగి ఉండవచ్చు, అయినప్పటికీ, పూర్తి ఉపరితలాన్ని పరిశీలించినప్పుడు, మొత్తం సగటు అసమానత తప్పనిసరిగా 1 వేవ్లో ఉండాలి.
మొత్తం మీద, RMS మరియు PV రెండూ ఒక వస్తువు యొక్క ఆకృతి దాని రూపొందించిన వక్రతకు ఎంతవరకు సరిపోతుందో వివరించడానికి రెండు పద్ధతులు, వీటిని వరుసగా "ఉపరితల ఆకృతి" మరియు "ఉపరితల కరుకుదనం" అని పిలుస్తారు.అవి రెండూ ఇంటర్ఫెరోమీటర్ కొలత వంటి ఒకే డేటా నుండి లెక్కించబడతాయి, అయితే అర్థాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.PV ఉపరితలం కోసం "చెత్త-కేస్-కేస్" ఇవ్వడంలో మంచిది;RMS అనేది కావలసిన లేదా సూచన ఉపరితలం నుండి ఉపరితల ఫిగర్ యొక్క సగటు విచలనాన్ని వివరించే పద్ధతి.మొత్తం ఉపరితల వైవిధ్యాన్ని వివరించడానికి RMS మంచిది.PV మరియు RMS మధ్య సాధారణ సంబంధం లేదు.అయితే ఒక సాధారణ నియమం ప్రకారం, ఒక RMS విలువ పక్కపక్కనే పోల్చినప్పుడు సగటు విలువ కంటే దాదాపు 0.2 కఠినంగా ఉంటుంది, అనగా 0.1 వేవ్ క్రమరహిత PV దాదాపు 0.5 వేవ్ RMSకి సమానం.
ఉపరితల ముగింపు
ఉపరితల కరుకుదనం అని కూడా పిలువబడే ఉపరితల ముగింపు, ఉపరితలంపై చిన్న స్థాయి అసమానతలను కొలుస్తుంది.అవి సాధారణంగా పాలిషింగ్ ప్రక్రియ మరియు మెటీరియల్ రకం యొక్క దురదృష్టకర ఉప ఉత్పత్తి.ఆప్టిక్ ఉపరితలం అంతటా తక్కువ అసమానతతో అనూహ్యంగా మృదువైనదిగా భావించినప్పటికీ, క్లోజ్-అప్ తనిఖీలో, వాస్తవ సూక్ష్మదర్శిని పరీక్ష ఉపరితల ఆకృతిలో చాలా వైవిధ్యాన్ని బహిర్గతం చేస్తుంది.ఉపరితల కరుకుదనాన్ని ఇసుక అట్ట గ్రిట్తో పోల్చడం ఈ కళాఖండానికి మంచి సారూప్యత.అత్యుత్తమ గ్రిట్ పరిమాణం మృదువుగా మరియు స్పర్శకు క్రమబద్ధంగా అనిపించినప్పటికీ, ఉపరితలం వాస్తవానికి గ్రిట్ యొక్క భౌతిక పరిమాణం ద్వారా నిర్ణయించబడిన సూక్ష్మ శిఖరాలు మరియు లోయలతో కూడి ఉంటుంది.ఆప్టిక్స్ విషయంలో, "గ్రిట్" అనేది పాలిష్ యొక్క నాణ్యత వలన ఉపరితల ఆకృతిలో మైక్రోస్కోపిక్ అసమానతలుగా భావించవచ్చు.కఠినమైన ఉపరితలాలు మృదువైన ఉపరితలాల కంటే వేగంగా ధరిస్తాయి మరియు చిన్న పగుళ్లు లేదా లోపాలలో కనిపించే న్యూక్లియేషన్ సైట్ల కారణంగా కొన్ని అనువర్తనాలకు, ప్రత్యేకించి లేజర్లు లేదా తీవ్రమైన వేడి ఉన్న వాటికి తగినవి కాకపోవచ్చు.
తరంగాలు లేదా వేవ్ యొక్క భిన్నాలలో కొలవబడే శక్తి మరియు అసమానత వలె కాకుండా, ఉపరితల కరుకుదనం, ఉపరితల ఆకృతిపై దాని అత్యంత సన్నిహిత దృష్టి కారణంగా, ఆంగ్స్ట్రోమ్ల స్కేల్పై మరియు ఎల్లప్పుడూ RMS పరంగా కొలుస్తారు.పోలిక కోసం, ఒక నానోమీటర్కు సమానం కావడానికి పది ఆంగ్స్ట్రోమ్లు మరియు ఒక వేవ్కు సమానం కావడానికి 632.8 నానోమీటర్లు అవసరం.
మూర్తి 15: ఉపరితల కరుకుదనం RMS కొలత
టేబుల్ 8: ఉపరితల ముగింపు కోసం తయారీ సహనం | |
ఉపరితల కరుకుదనం (RMS) | నాణ్యత గ్రేడ్ |
50Å | సాధారణ |
20Å | ఖచ్చితత్వం |
5Å | అత్యంత ఖచ్చిత్తం గా |
ప్రసారం చేయబడిన వేవ్ ఫ్రంట్ లోపం
ట్రాన్స్మిటెడ్ వేవ్ఫ్రంట్ ఎర్రర్ (TWE) అనేది కాంతి గుండా వెళుతున్నప్పుడు ఆప్టికల్ ఎలిమెంట్ల పనితీరును క్వాలిఫై చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.ఉపరితల రూప కొలతల వలె కాకుండా, ప్రసారం చేయబడిన వేవ్ఫ్రంట్ కొలతలలో ముందు మరియు వెనుక ఉపరితలం, చీలిక మరియు పదార్థం యొక్క సజాతీయత నుండి లోపాలు ఉంటాయి.మొత్తం పనితీరు యొక్క ఈ మెట్రిక్ ఆప్టిక్ యొక్క వాస్తవ-ప్రపంచ పనితీరును బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి అందిస్తుంది.
అనేక ఆప్టికల్ భాగాలు ఉపరితల రూపం లేదా TWE స్పెసిఫికేషన్ల కోసం ఒక్కొక్కటిగా పరీక్షించబడినప్పటికీ, ఈ భాగాలు అనివార్యంగా వాటి స్వంత పనితీరు అవసరాలతో మరింత సంక్లిష్టమైన ఆప్టికల్ అసెంబ్లీలుగా నిర్మించబడతాయి.కొన్ని అప్లికేషన్లలో తుది పనితీరును అంచనా వేయడానికి కాంపోనెంట్ కొలతలు మరియు సహనంపై ఆధారపడటం ఆమోదయోగ్యమైనది, అయితే ఎక్కువ డిమాండ్ ఉన్న అప్లికేషన్ల కోసం అసెంబ్లీని బిల్ట్గా కొలవడం ముఖ్యం.
ఆప్టికల్ సిస్టమ్ స్పెసిఫికేషన్కు అనుగుణంగా నిర్మించబడిందని నిర్ధారించడానికి TWE కొలతలు ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఆశించిన విధంగా పనిచేస్తాయి.అదనంగా, TWE కొలతలు సిస్టమ్లను చురుకుగా సమలేఖనం చేయడానికి, అసెంబ్లీ సమయాన్ని తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడతాయి, అదే సమయంలో ఆశించిన పనితీరును సాధించవచ్చు.
పారాలైట్ ఆప్టిక్స్ అత్యాధునిక CNC గ్రైండర్లు మరియు పాలిషర్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి ప్రామాణిక గోళాకార ఆకారాలు, అలాగే ఆస్ఫెరిక్ మరియు ఫ్రీ-ఫారమ్ ఆకృతులను కలిగి ఉంటాయి.జైగో ఇంటర్ఫెరోమీటర్లు, ప్రొఫిలోమీటర్లు, ట్రైఆప్టిక్స్ ఆప్టిసెంట్రిక్, ట్రైఆప్టిక్స్ ఆప్టిస్ఫెరిక్ మొదలైన అధునాతన మెట్రాలజీని ప్రాసెస్ మెట్రాలజీ మరియు ఫైనల్ ఇన్స్పెక్షన్ రెండింటికీ ఉపయోగించడం, అలాగే ఆప్టికల్ ఫ్యాబ్రికేషన్ & కోటింగ్లో మా సంవత్సరాల అనుభవం చాలా క్లిష్టమైన మరియు కొన్నింటిని ఎదుర్కోవడానికి మాకు వీలు కల్పిస్తుంది. కస్టమర్ల నుండి అవసరమైన ఆప్టికల్ స్పెసిఫికేషన్కు అనుగుణంగా అధిక-పనితీరు గల ఆప్టిక్స్.
మరింత లోతైన వివరణ కోసం, దయచేసి మా కేటలాగ్ ఆప్టిక్స్ లేదా ఫీచర్ చేయబడిన ఉత్పత్తులను వీక్షించండి.
పోస్ట్ సమయం: ఏప్రిల్-26-2023