Optiki aýratynlyklar (2-nji bölüm - faceerüsti aýratynlyklar)

Faceerüsti hil

Optiki ýeriň üstki hili, onuň kosmetiki görnüşini suratlandyrýar we çyzuwlar, çukurlar ýa-da gazuwlar ýaly kemçilikleri öz içine alýar.Köplenç bu ýerüsti kemçilikler diňe kosmetiki bolup, ulgamyň işleýşine ep-esli täsir etmeýär, ýöne ulgamyň geçişinde azajyk ýitgä we dargadylan ýagtylygyň azajyk köpelmegine sebäp bolup biler.Şeýle-de bolsa, käbir ýüzler bu täsirlere has duýgur bolýarlar: (1) şekil uçarlaryndaky ýüzler we bu kemçilikler ünsi jemleýär we (2) ýokary güýç derejesini görýän ýüzler, sebäbi bu kemçilikler energiýanyň siňmegine we zeper ýetmegine sebäp bolup biler optiki.Surfaceerüsti hil üçin ulanylýan iň köp ýaýran spesifikasiýa, MIL-PRF-13830B tarapyndan beýan edilen çyzuw gazuw spesifikasiýasydyr.Dyrnagyň belligi, üstündäki dyrnaklary gözegçilik edilýän yşyklandyryş şertlerinde adaty çyzgylar toplumy bilen deňeşdirmek arkaly kesgitlenýär.Şonuň üçin dyrnagyň belligi hakyky dyrnagyň özüni suratlandyrmaýar, tersine, ony MIL-Spec-a laýyklykda standartlaşdyrylan çyzgy bilen deňeşdirýär.Gazuw belgisi, ýöne gazuw ýa-da üstündäki kiçijik çukur bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr.Gazuw belligi, 10-a bölünen mikronlardaky gazuwyň diametri bilen hasaplanýar. 80-50-den çyzylan gazuw aýratynlyklary adatça standart hil, 60-40 takyklyk we 20-10 ýokary takyklyk hili hasaplanýar.

6-njy tablisa: faceerüsti hil üçin önümçilik çydamlylygy
Faceerüsti hil (çyzmak) Hil derejesi
80-50 Adaty
60-40 Takyklyk
40-20 Preokary takyklyk

Faceerüsti tekizlik

Faceerüsti tekizlik, aýna, penjire, prizma ýa-da plano-linza ýaly tekiz ýeriň gyşarmagyny ölçän ýerüsti takyklyk spesifikasiýasynyň bir görnüşidir.Bu gyşarmany, synag böleginiň tekizligini deňeşdirmek üçin ulanylýan ýokary hilli, ýokary takyk tekiz salgylanma optiki tekiz bilen ölçäp bolýar.Synag optikasynyň tekiz ýüzü optiki tekizlige garşy ýerleşdirilende, göz astynda optiki ýeriň tekizligini görkezýän saçaklar peýda bolýar.Çyzyklar deň aralykda, göni we parallel bolsa, synag astyndaky optiki ýüz iň bolmanda salgylanma optiki tekiz ýaly tekizdir.Çyzyklar egri bolsa, iki hyýaly çyzygyň, biri çyzygyň merkezine tangens we beýlekisiniň ujundan geçýän çyzyklaryň sany tekizligiň ýalňyşlygyny görkezýär.Tekizlikdäki gyşarmalar köplenç synag çeşmesiniň tolkun uzynlygynyň köpelýän tolkunlarynyň (λ) bahalarynda ölçelýär.Bir gyrasy tolkunyň ½, ýagny 1 λ 2 gyra deňdir.

7-nji tablisa: Tekizlik üçin önümçilik çydamlylygy
Tekizlik Hil derejesi
Adaty
λ / 4 Takyklyk
λ / 10 Preokary takyklyk

Kuwwat

Güýç, ýerüsti takyklygyň spesifikasiýasynyň bir görnüşidir, egri optiki ýüzlere ýa-da kuwwatly ýüzlere degişlidir.Bu optiki ýüzüň üstünde egrilik ölçegidir we egrilik radiusyndan tapawutlanýar, sebäbi obýektiwiň sferik görnüşinde mikro masştabda gyşarmaga degişlidir.meselem, egrilik çydamlylygynyň radiusyny 100 +/- 0,1mm diýip kesgitläň, bu radius döredilenden, ýalpyldawuk we ölçelenden soň, onuň hakyky egriligini görkezilen mehaniki çydamlylygyň çägine düşýän 99,95 mm diýip hasaplaýarys.Bu ýagdaýda, dogry sferiki görnüşe ýetenimizden soň, fokus uzynlygynyň hem dogrydygyny bilýäris.Justöne radiusyň we fokusyň uzynlygy dogry bolany üçin, obýektiwiň dizaýn edilişi ýaly işlemez.Şonuň üçin egrilik radiusyny kesgitlemek ýeterlik däl, egriniň yzygiderliligini hem kesgitlemek ýeterlik däl - hut şu güýç gözegçilik etmek üçin niýetlenendir.Againene-de ýokarda agzalan şol bir 99.95mm radiusy ulanyp, optik güýji ≤ 1 to bilen çäklendirip, döwülen ýagtylygyň takyklygyna hasam gözegçilik edip biler.Bu, ähli diametriň üstünde, sferik şekiliň yzygiderliliginde 632,8nm (1λ = 632.8nm) -dan uly gyşarmanyň bolup bilmejekdigini aňladýar.Surfaceerüsti görnüşe has berk gözegçilik derejesini goşmak, obýektiwiň bir tarapyndaky ýagty şöhleleriň beýleki tarapdakylardan tapawutlylykda döwülmezligine kömek edýär.Maksat ähli hadysalaryň ýagtylygynyň nokadyna ýetmek bolup biljekdigi sebäpli, şekil näçe yzygiderli bolsa, obýektiwden geçende ýagtylyk has takyk hereket eder.

Optikler güýç ýalňyşlygyny tolkun ýa-da saçak nukdaýnazaryndan kesgitleýärler we interferometr arkaly ölçýärler.Tekizlige meňzeş görnüşde synag edilýär, egrilen ýeriň ýokary kalibrlenen radiusy bilen salgylanma ýüzüne deňeşdirilýär.Iki ýüzüň arasyndaky howa boşluklary sebäpli ýüze çykýan şol bir päsgelçilik ýörelgesini ulanyp, päsgelçilikleriň çyzgy görnüşi synag ýüzüniň salgylanma ýerinden gyşarmagyny beýan etmek üçin ulanylýar (11-nji surat).Salgy eserinden gyşarmak, Nýutonyň halkalary diýlip atlandyrylýan birnäçe halka döreder.Näçe köp halka bar bolsa, gyşarmak şonça-da ulydyr.Lightagtylygyň we garaňkylygyň jemi däl-de, garaňky ýa-da ýeňil halkalaryň sany ýalňyşlyk tolkunlarynyň sanyna iki esse gabat gelýär.

habarlar-2-5

11-nji surat: Salgy ýüzüne deňeşdirmek ýa-da interferometr ulanmak arkaly synag edilen güýç ýalňyşlygy

Kuwwat ýalňyşlygy, egrilik radiusyndaky ýalňyşlyk bilen aşakdaky deňleme bilen baglanyşykly, bu ýerde ∆R radius ýalňyşlygy, D obýektiwiň diametri, R ýerüsti radius we λ tolkun uzynlygy (adatça 632.8nm):

Kuwwat säwligi [tolkunlar ýa-da λ] = ∆R D² / 8R²λ

Surat-12-Güýç-säwlik-aşa diametr-vs-radius-ýalňyşlyk-merkezde1

12-nji surat: Merkezde diametr vs radius ýalňyşlygyndaky güýç ýalňyşlygy

Düzgünsizlik

Düzgünsizlik optiki üstdäki kiçi göwrümli üýtgemeleri göz öňünde tutýar.Güýç ýaly, tolkunlar ýa-da saçaklar bilen ölçelýär we interferometr ulanylýar.Düşünjä görä, optiki ýeriň näderejede tekiz bolmalydygyny kesgitleýän spesifikasiýa hökmünde tertipsizlik hakda pikir etmek iň aňsat.Optiki üstündäki umumy ölçelen pikler we jülgeler bir sebitde gaty yzygiderli bolup bilýän bolsa, optikanyň başga bir bölümi has uly gyşarmany görkezip biler.Şeýle ýagdaýda, obýektiw tarapyndan döwülen ýagtylyk, optiki nirede döwülendigine baglylykda başgaça hereket edip biler.Şonuň üçin linzalar düzülende tertipsizlik möhüm ähmiýete eýe.Aşakdaky şekil, bu ýeriň ajaýyp sferik görnüşden gyşarmagyny nädip PV spesifikasiýasy arkaly häsiýetlendirip boljakdygyny görkezýär.

Surat-13-Düzgünsizlik-PV-Ölçeg

13-nji surat: Düzgünsizlik PV ölçegi

Düzgünsizlik, ýerüsti şekiliň salgylanma görnüşinden nädip sowulýandygyny görkezýän ýerüsti takyklyk spesifikasiýasynyň bir görnüşidir.Kuwwat bilen deň ölçegden alynýar.Düzgünlilik, synag ýüzüni salgylanma ýüzüne deňeşdirmekden emele gelýän tegelek gyralaryň sferikligini aňladýar.Surfaceeriň güýji 5 gyradan köp bolsa, 1 çäkden az bolmadyk ownuk näsazlyklary ýüze çykarmak kyn.Şonuň üçin güýçleriň takmynan 5: 1 bilen gatnaşygy bolan ýüzleri kesgitlemek adaty zat.

Surat-14-Tekizlik-vs-Güýç-vs-Düzgünsizlik

14-nji surat: Tekizlik vs Güýç vs tertipsizlik

RMS aýatlary PV güýji we tertipsizlik

Häkimiýet we tertipsizlik barada pikir alyşylanda, olaryň kesgitlenip bilinjek iki usulyny kesgitlemek möhümdir.Birinjisi, mutlak baha.Mysal üçin, optiki 1 tolkun düzgünsizligi kesgitlenýän bolsa, optiki üstdäki iň ýokary we iň pes nokadyň ýa-da iň ýokary jülgäniň (PV) arasynda 1 tolkun tapawudy bolup bilmez.Ikinji usul, güýji ýa-da tertipsizligi 1 tolkun RMS (kök ortaça kwadrat) ýa-da ortaça kesgitlemekdir.Bu düşündirişde, 1 tolkunly RMS tertipsiz diýlip kesgitlenen optiki ýer, aslynda 1 tolkundan ýokary bolan jülgeler we jülgeler bolup biler, emma doly ýüzüni gözden geçireniňde umumy ortaça düzgünsizlik 1 tolkunyň içinde bolmaly.

Umuman aýdanyňda, RMS we PV, obýektiň görnüşiniň degişlilikde "ýerüsti şekil" we "ýerüsti gödeklik" diýlip atlandyrylýan egri egrisine näderejede laýykdygyny suratlandyrmagyň usullarydyr.Bularyň ikisi hem interferometr ölçegi ýaly birmeňzeş maglumatlardan hasaplanýar, ýöne manylary düýbünden başga.PV ýer ýüzüne “iň erbet ýagdaý” bermäge ökde;RMS, ýerüsti şekiliň islenýän ýa-da salgylanma ýüzünden ortaça gyşarmagyny beýan etmegiň usulydyr.RMS ýerüsti üýtgeýşi beýan etmek üçin gowy.PV bilen RMS arasynda ýönekeý gatnaşyk ýok.Şeýle-de bolsa, adatça, RMS bahasy gapdaly bilen deňeşdirilende ortaça däl bahadan takmynan 0,2, ýagny 0,1 tolkun tertipsiz PV takmynan 0,5 tolkun RMS-e deňdir.

Surface Finish

Surfaceerüsti çişlik, ýeriň gödekligi diýlip hem atlandyrylýar, üstündäki ownuk göwrümli näsazlyklary ölçär.Adatça, ýalpyldawuk prosesiň we material görnüşiniň betbagt önümidir.Optiki ýer ýüzünde azajyk tertipsizlik bilen gaty üýtgeşik hasaplanylsa-da, ýakyn gözden geçirilende, hakyky mikroskopiki gözden geçirmek ýerüsti dokumada köp üýtgeşikligi ýüze çykaryp biler.Bu artefaktyň gowy meňzeşligi, ýerüsti çişligi çäge kagyzy bilen deňeşdirmekdir.Iň oňat gözenegiň ululygy el degirmek üçin yzygiderli we yzygiderli duýulsa-da, aslynda mikroskopik depelerden we gözenegiň fiziki ululygy bilen kesgitlenýän jülgelerden durýar.Optika ýagdaýynda, “grit”, poliniň hili sebäpli ýüze çykan ýerüsti dokumada mikroskopiki näsazlyklar diýip pikir edip bolar.Gödek ýüzler tekiz ýüzlerden has çalt geýilýär we ownuk çatryklarda ýa-da kemçiliklerde ýüze çykyp biläýjek nukleýasiýa ýerleri sebäpli käbir programmalar, esasanam lazer ýa-da güýçli yssy bolanlar üçin amatly bolup bilmez.

Tolkunlarda ýa-da tolkunlaryň böleklerinde ölçelýän güýçden we düzgünsizlikden tapawutlylykda, ýerüsti gurluşyna aşa ýakynlygy sebäpli ýeriň gödekligi angstromlaryň şkalasynda we hemişe RMS nukdaýnazaryndan ölçelýär.Deňeşdirmek üçin bir nanometre deň bolmak üçin on angstrom, bir tolkuna deň bolmak üçin 632,8 nanometr gerek.

Surat-15-faceerüsti-gödeklik-RMS-ölçeg

15-nji surat: faceerüsti gödeklik RMS ölçegi

8-nji tablisa: “Surface Finish” -iň önümçilik çydamlylygy
Faceerüsti gödeklik (RMS) Hil derejesi
50Å Adaty
20Å Takyklyk
Preokary takyklyk

Geçirilen tolkun öňündäki säwlik

Geçirilen tolkun öňündäki ýalňyşlyk (TWE), ýagtylygyň geçmegi bilen optiki elementleriň işleýşini kesgitlemek üçin ulanylýar.Surfaceerüsti forma ölçeglerinden tapawutlylykda, ýaýran tolkun ölçegleri öň we arka ýüzündäki ýalňyşlyklary, matanyň we materialyň birmeňzeşligini öz içine alýar.Umumy öndürijiligiň bu ölçegi optikanyň hakyky dünýädäki işine has gowy düşünmegi hödürleýär.

Köp optiki komponentler ýerüsti görnüş ýa-da TWE aýratynlyklary üçin aýratyn synag edilse-de, bu komponentler hökmany suratda özleriniň öndürijilik talaplary bilen has çylşyrymly optiki gurnamalara gurulýar.Käbir programmalarda ahyrky öndürijiligi çaklamak üçin komponent ölçeglerine we çydamlylyga bil baglamak makul bilner, ýöne has talap edilýän programmalar üçin ýygnanyşygy gurulşy ýaly ölçemek möhümdir.

TWE ölçegleri optiki ulgamyň spesifikasiýa üçin gurlandygyny we garaşylşy ýaly işlejekdigini tassyklamak üçin ulanylýar.Mundan başga-da, garaşylýan öndürijiligiň gazanylmagyny üpjün etmek bilen, ýygnamak wagtyny azaldyp, ulgamlary işjeň tertipleşdirmek üçin TWE ölçegleri ulanylyp bilner.

“Paralight Optics”, adaty sferik şekiller üçin, şeýle hem asfera we erkin görnüşli konturlar üçin iň häzirki zaman CNC ýylmaýjy we polişleri öz içine alýar.Işleýän metrologiýa we ahyrky gözleg üçin Zygo interferometrleri, profilometrleri, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric we ş.m. ýaly ösen metrologiýany ulanmak, şeýle hem optiki ýasamak we örtük boýunça köp ýyllyk tejribämiz bize iň çylşyrymly we käbir zatlary çözmäge mümkinçilik berýär. Müşderilerden zerur optiki spesifikasiýany kanagatlandyrmak üçin ýokary öndürijilikli optika.

Has çuňňur spesifikasiýa üçin katalog optikamyza ýa-da aýratyn önümlerimize serediň.


Iş wagty: 26-2023-nji aprel