光學表面規格

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表面質量

光學表面的質量用來衡量光學產品表面特性,并且涵蓋了一些劃痕和坑點等瑕疵。這些表面的大部分瑕疵純粹是表面上的瑕疵,并不會對系統性能產生很大的影響,雖然,它們可能會使系統通光量出現微小的下滑,使散射光出現更細微的散射。然而,有些表面會對這些影響更敏感,如:(1)圖像平面的表面,因為這些瑕疵會產生聚焦,以及(2)具有高功率級別的表面,因為這些瑕疵會增加能量吸收并毀壞光學產品。表面質量最常用的規格是由MIL-PRF-13830B說明的劃痕和坑點規格。通過將表面的劃痕與在受控的照明條件下提供的一系列標準劃痕進行對比,來確定劃痕名稱。因此,劃痕名稱不是描述其實際的劃痕,而是根據MIL規格將其與標準的劃痕進行比較。然而,坑點名稱直接與表面的點或小坑有關。坑點名稱是通過以微米計的坑點直徑除以10來計算的,通常劃痕坑點規格在80至50之間將視為標準質量,在60至40之間為精確質量,而在20至10之間將視為高精度質量。

表面平面度

p>表面平面度是一種測量表面精度的規格類型,

它用于測量反射鏡,直角棱鏡等平面的偏差。您可以使用光學平晶來測量此偏差,該平晶是一種高質量、高精度的參考平面,用于比較試樣的平滑度。當所測試的光學產品的平面靠著光學平晶放置時,會出現條紋,其形狀表示所檢測的光學產品的表面平滑度。如果這些條紋間隔相等,并且是平行的直線,那么被檢測的光學表面至少像參考光學平晶一樣平展。如果條紋是彎曲的,則兩個虛線(一個虛線與條紋中點相切,另一個虛線穿過同一個條紋的端點)之間的條紋數量會指出平滑度錯誤。平滑度的偏差通常是按波紋值(λ)來測量的,它們是由多個波長的測試源組成。一個條紋對應½的波長。平滑度為1λ,則表示一般的質量級別;平滑度為λ/4,則表示精確的質量級別;平滑度為λ/20,表示高精度的質量級別。

光圈數

光圈數是一種測量表面精確性的規格類型,它適用于彎曲的光學表面或帶有功率的表面。光圈數的測試類似于平面度測試,會將曲面與具有高校準的曲率半徑的參考面進行比較。使用這兩個表面空隙所產生的相同干涉原則,條紋的干涉圖樣用于描述測試表面與參考表面之間的偏差。與參考件產生的偏差將會產生一系列的圓環,稱為牛頓環。呈現的環越多,偏差越大。暗環或亮環的數 量,而不是暗環和亮環兩者的總數,等于波長誤差的2倍。

不規則度

不規則度是一種測量表面精確性的規格類型,它描述的是表面形狀與參考表面形狀之間的偏差。不規則度的測量方式與光圈數相同。規則度是指將測試表面與參考表面進行比較形成的球形的圓形條紋。當表面的光圈數超過5個條紋時,將很難檢測到小于1個條紋的小型不規則形狀。因此,通常的做法是指定表面的光圈數與不規則度的比率,使其大約為5:1。有關光學平晶以及說明測試平面度、光圈數和不規則度的條紋圖樣的更多詳細信息,請參閱光學平晶。

表面加工

表面加工也稱為表面粗糙度,用于測量表面的一些小型不規則度。它們通常是因拋光工藝所引起的不良后果。粗糙表面往往要比光滑表面更加耐磨,并且可能不適用于某些應用,特別是在使用激光或過熱環境的應用中,這是因為成核位置有可能出現細微的破裂或瑕疵。表面加工的生產容差為50Å RMS時表示一般質量,在20Å RMS時表示精確質量,而在5Å RMS時表示高質量。

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