AT Optical Co., Ltd.
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Glossaire

La norme de l'optique
La norme de qualité de surface optique

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La qualité de surface des pièces optiques est également appelée défauts de surface des pièces optiques. Dans la norme nationale GB/T 1185-2006, il est défini comme: piqûres, taches, rayures, bords cassés et autres défauts sur la surface des pièces optiques. Dans le processus d'inspection de production réelle, l'inspection et l'entretien des défauts de surface des pièces optiques est l'opération la plus élémentaire.

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GB/T 1185-74

Pour les normes d'inspection des défauts de surface des pièces optiques, l'industrie optique nationale a subi plusieurs périodes de développement. La norme GB/T 1185-74 est la première domestique

L'industrie de traitement optique a généralement adopté des normes d'évaluation. La norme est divisée en 10 niveaux selon la taille et le nombre de défauts admissibles sur la surface de

Pièces optiques. Les classes 0 à I-30 s'appliquent aux parties optiques situées sur ou à proximité du plan d'image du système optique, et II à VII s'appliquent aux parties optiques non situées sur le plan d'image du

Système optique. Les principales exigences de taille et de quantité sont indiquées ci-dessous.


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Cette norme est utilisée depuis 20 ans, et encore plus de fabricants de traitement optique et d'assemblage de lentilles continueront d'utiliser cette norme pour l'évaluation. Pendant cette période, les inspecteurs ont été principalement invoqués pour observer sous une lampe à incandescence d'environ 60w, et l'arrière-plan de la détection était noir pour faciliter l'observation des défauts des pièces, mais cette méthode était principalement adaptée à l'inspection de la lumière transmise. Les défauts qui peuvent être observés sous une lumière réfléchie partielle ne sont pas faciles à trouver et doivent être détectés en s'appuyant sur l'expérience de l'inspecteur et l'observation multi-angle pendant le processus d'inspection.

MIL-O-13830B

Cette norme est la norme militaire des États-Unis, qui décrit principalement les conditions techniques générales pour la fabrication, l'assemblage et l'inspection des instruments de contrôle de tir et des pièces optiques en détail. La plupart des pièces d'exportation ont adopté cette norme d'inspection pour l'acceptation, et elle est toujours utilisée aujourd'hui. Dans cette norme, deux ensembles de nombres sont utilisés pour indiquer la taille des défauts de surface (défauts). Par exemple, 40/20 (ou 40-20) limite la taille des rayures tandis que cette dernière limite la taille des piqûres. Route, route lumineuse sont appelés rayures. Les taches, les fosses et les points sont appelés hauteurs. Il est précisé que le rapport hauteur/largeur supérieur à 4:1 est une égratignure, et c'est moins que 4:1 est une piqûre. Dans le test réel, le scratch peut être comparé avec le modèle standard, l'échantillon standard a 10 #, 20 #, 40 #, 60 #, 80 #5 niveaux, le point de piqûre est mesurable, le point de piqûre est de 1/100mm en tant qu'unité de mesure, c'est-à-dire que la taille du point de piqûre est déterminée, Le point de piqûre 50 # est le diamètre D = 0.5mm point de piqûre. La qualité de défaut de surface d'une pièce est composée de deux ensembles de nombres: scratch et piqûres. MIL-O-13830B norme militaire des États-Unis et les défauts de surface GB/T 1185-74 dans les pièces optiques peuvent également être trouvés dans certaines conditions de conversion entre le contrôle de qualité interne et les ventes du commerce extérieur.

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GB/T 1185-2006

Cette norme est la norme nationale actuelle, qui a été considérablement modifiée sur la base de la 74e édition. Au cours de la période, il y avait une version de transition: GB/T 1185-1989 "Optical pars Surface Defects", à partir de cette version, l'évaluation des défauts a beaucoup changé. La norme nationale actuelle a été utilisée par plus d'usines. En raison de sa correspondance avec ISO 10110-7 "Optique et instruments d'optique Partie 7 Tolérance des défauts de surface" et ISO 14997 "Pièces d'instruments optiques et optiques Méthodes d'essai des défauts de surface", ses méthodes d'évaluation et de détection sont progressivement devenues courantes sur le plan international, mais elles ne sont pas équivalentes à la norme ISO. Dans cette norme, le symbole des défauts de surface dans la cartographie optique est: B/G × J, où B représente le code de défaut, G est le nombre autorisé de défauts de surface, J est la série, caractérisant la taille du défaut, et est la racine carrée de la zone du défaut. M = J * J zone de défaut de surface comme indiqué dans la figure suivante, y compris la tolérance générale aux défauts, tolérance aux défauts de la couche de revêtement, longue tolérance aux rayures, tolérance aux bords cassée: indique que le niveau de base de la tolérance générale aux défauts avant le revêtement est de 0.63mm, le nombre admissible est3; le grade de base de la tolérance de défaut de couche de revêtement est de 1.6mm, et le nombre admissible est

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2. La série de base de longues rayures est de 0.1mm et le nombre autorisé est de 2; la tolérance de bord cassé est de 1mm. Cette norme est une méthode relativement plus quantitative que MIL-O-13830B, qui détermine la qualité de surface en fonction de la taille physique et de la fréquence des défauts de surface sur une zone donnée, mais cette méthode est relativement plus longue et coûteuse à détecter.




La précision de surface optique

Surface exccay peut simplement être compris comme se référant à la planéité de la surface du filtre. C'est comme paver une route avec du ciment ou de l'asphalte. Une bonne surface de route est lisse et lisse, et la voiture passe en douceur et rapidement. Si le pavage n'est pas bon, les hauts et les bas de la surface de la route, les nids-de-poule, la voiture peut ressentir un sentiment très évident de turbulence.

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La précision de la surface fait référence à la déviation de la géométrie de surface de l'élément optique par rapport à la forme idéale. Cet écart est généralement quantifié par une variété de paramètres tels que le numéro d'ouverture, le numéro d'ouverture locale, le PV, le RMS, etc. Avant de déterminer la relation entre eux, comprenons brièvement la définition: les deux paramètres du nombre d'ouverture (N) et de l'ouverture locale apparaissent plus fréquemment dans les dessins optiques réguliers et complets. Généralement, il est principalement pour les exigences des pièces avant le traitement. Après traitement, il est détecté par interféromètre et affiché avec les valeurs PV et RMS. La valeur PV (Peak-to-Valley) est la différence de hauteur entre le point le plus haut et le plus bas d'une surface. La valeur RMS (Root Mean Square) est la moyenne des points de données dans la zone de détection. En général, la valeur PV est 6-8 fois la valeur RMS. Alors, comment comprendre la relation entre l'ouverture et le PV? Rappelez-vous simplement: l'ouverture est bonne, le PV doit être bon. PV bon, l'ouverture n'est pas forcément bonne. Étant donné que le PV est la valeur relative du pic et du creux de l'ouverture, l'influence de l'erreur locale n'est pas prise en compte. Cependant, l'influence de l'erreur d'ouverture locale doit être prise en compte lors de la déclaration d'ouverture.

Le modèle 3D mesuré avec l'interféromètre ‌ est généré par des points de données d'échantillonnage, qui montrent visuellement et intuitivement le convexe et le convexe de la surface, ce qui est utile pour l'évaluation des résultats. Le diagramme de franges d'interférence ‌ fournit des informations détaillées sur la topographie de surface, y compris la microstructure de surface et les phénomènes d'interférence.

L'inspection des profils de surface des composants optiques est un processus complexe et critique qui implique l'application intégrée de multiples paramètres et techniques pour assurer la performance et la fiabilité des systèmes optiques.


Spécifications de réflectance de revêtement BBAR standard

Λ/4 MgF2: Le revêtement AR le plus simple disponible est une couche de MgF2 λ/4 d'épaisseur centrée à 550nm (avec un indice de réfraction de 1.38 à 550nm). Le revêtement MgF2 est idéal pour les applications à large bande, bien que ses performances varient en fonction du type de substrat en verre.

VIS 0 ° et VIS 45 °: les revêtements VIS 0 ° (pour l'angle d'incidence 0 °) et VIS 45 ° (pour l'angle d'incidence 45 °) offrent une transmission optimale sur 425-675nm, réduction de la réflectance moyenne à 0.4% et 0.75% respectivement. Pour les applications de lumière visible, le revêtement VIS 0 ° AR surpasse MgF2.

VIS-NIR: Ce revêtement AR à large bande visible/proche infrarouge est spécialement optimisé pour atteindre une transmission maximale (>99%) dans la région NIR.

Télécom-NIR: Un revêtement AR haut débit spécialisé conçu pour les longueurs d'onde de télécommunications populaires entre 1200-1600nm.

UV-AR et UV-VIS: ces revêtements ultraviolets sont appliqués à nos lentilles et fenêtres en silice fusionné UV pour améliorer leurs performances dans le spectre UV.

NIR I et NIR II: Les revêtements AR à large bande I et II dans le proche infrarouge offrent des performances exceptionnelles aux longueurs d'onde NIR pour les fibres optiques, les modules à diode laser et les applications d'éclairage LED.

Revêtement DescriptionSpécifications
Λ/4 MgF₂ @ 550nmR _ ≤ 1.75% @ 400-700nm
UV-AR [250-425nm]R 。 ≤ 1.0% @ 250-425nm
R .. ≤ 0.75% @ 250-425nm
R .. ≤ 0.5% @ 370-420nm
UV-VIS laser [250-532nm]
UV-VIS[250-700nm]
R _ ≤ 1.25% @ 250-532nm
R _ ≤ 1.0% @ 350-450nm
R _ ≤ 1.5% @ 250-700nm
VIS-EXT[350-700nm]R _<0.5% @ 350-700nm
VIS-NIR[400-1000nm]RA≤ 0.25% @ 880nm
R _ ≤ 1.25% @ 400-870nm
R _ ≤ 1.25% ② 890-1000nm
VIS-NIR laser [500-1090nm]R _ ≤ 1% @ 500-1090nm
VIS0 °[425-675mm]
VIS 45 °[425-675nm]
R _ ≤ 0.4% @ 425-675nm
R _ ≤ 0.75% @ 425-675mm
YAG-BBAR [500-1100mm]RA<0.25% @ 532nm
R 。<0.25% @ 1064mm
R _<1.0% @ 500-1100nm
NIRI[600-1050nm]R _ ≤ 0.5% @ 600-1050nm
NIR μ [750-1550nm]R _ ≤ 1.5% @ 750-800nm
R _ ≤ 1.0% @ 800-1550nm
R _ ≤ 0.7% @ 750-1550mm
Laser NIR[1030-1550nm]R _ ≤ 0.7% @ 1030-1550nm
2μm BBAR [1900-2100mm]R.<0.5% @ 1900nm-2100nm
R _<0.25% @ 2000nm-2100nm
BBAR(3000-5000nm)
BBAR(3000-12000nm)
BBAR(8000-12000nm)
R _<3.0% @ 3000-5000nm
R 。<3.0% @ 3000-12000nm
R _<3.0% ② 8000-12000nm


La tolérance dans la conception optique

1. rayon (précision de surface)

  • Fait référence à la précision de mesure des plaques d'essai. Les concepteurs optiques doivent communiquer avec les fabricants d'optiques.

2. Correspondeur de puissance (franges)

  • 1 frange ≥ ½ longueur d'onde de changement de rayon induit par la sagitta.

  • Fabrication standard: ≤ 5 franges

  • Fabrication de précision: ≤ 3 franges

  • Formule: Z =(2λ)⋅N

3. Irrégularité de surface

  • Évalué via des franges locales.

  • Précision réalisable: 0.3 franges.

4. Épaisseur/Espacement

  • Comprend l'épaisseur de l'élément optique et les espaces d'espacement mécaniques.

  • Simulation de Zemax:

    • Épaisseurs nominales: Surface 3 (BK7) = 3mm, Surface 4 (F2) = 4mm, Surface 5 (Air) = 6mm.

    • SiTTHISur la Surface 3 = + 0.1mm:

    • Épaisseurs ajustées: 3.1mm (BK7), 4.0mm (F2), 5.9mm (Air).

    • La position absolue de la surface 6 au plan d'image reste inchangée.

    • Int1= Surface à la tolérance

    • Int2= Surface compensatrice

    • Min/Max = Déviation dans les unités de lentille (mm)

    • Opérand TTHI:

    • Exemple:

5. Cale/concentricité/inclinaison

  • Angle de coin = Différence d'épaisseur de bord (2δ) /Diamètre (D) (en radians).

  • Simulation de Zemax:

    • Exemple: TIR = 0.10mm → + 0.05mm (min + X) et-0.05mm (min-X).

    • TIRX/TIRY: Simule le ruissellement total de l'indicateur (TIR).

    • TETX/TETY: Incline n'importe quelle surface (standard/non standard).

    • TSTX/TSTY: Incline uniquement les surfaces standard.

    • Pour incliner une seule surface: SetInt1=Int2= Numéro de surface.

6. Décentration

  • Deux types:

    1. Décalage latéral (haut/bas).

    2. ** "Rouleau" ** (maintien du contact avec le support).

  • Simulation de Zemax:

    • Int1/Int2Définir les surfaces limites d'un groupe de lentilles.

    • TSDX/TSDY: Décennie les surfaces standard (unités: mm).

    • TEDX/TEDY: Éléments de la décomposition (standard/non standard).

ParamètreTolérance
Rayon± 0.001mm
Alignement avec jauge principale0.05mm TIR
Match de puissance à maîtriser3 franges
Inclinaison± 0.05mm
Irrégularité de surface1 frange (0.3λ)
Indice de réfraction± 0.001
Épaisseur± 0.05mm
Numéro d'Abbe± 0.8%
Écart d'air± 0.05mm
Inhomogénéité du verre± 0.0001
Cale/concentricité0.025mm TIR


Terminologie de la lentille optique

Toutes les lentilles optiques obéissent à la loi de réfraction de Snell. Par conséquent, c'est la forme géométrique (c'est-à-dire le profil de surface) de la lentille qui détermine le comportement de la lumière lorsqu'elle se propage à travers l'élément optique.

Abbr./SymboleTerme completDéfinition
D, Dia.DiamètreLa taille physique de la lentille.
R, R1, R2Rayon de courbureLa distance dirigée du sommet d'une surface courbe à son centre de courbure.
EFLLongueur focale efficaceLa mesure optique de la distance entre le plan principal d'une lentille et son plan d'image.
BFLLongueur focale arrièreLa mesure mécanique de la distance entre la dernière surface de la lentille et le plan de l'image.
P, P'Avion principalUn plan hypothétique où les rayons incidents peuvent être considérés comme se pliant en raison de la réfraction; EFL est mesuré à partir de ce plan.
CT, CT1, CT2Épaisseur du centreLa distance entre la position plane principale et l'extrémité de l'élément optique.
ETÉpaisseur du bordValeur calculée en fonction du rayon, du diamètre et de l'épaisseur du centre de la lentille.
DbDiamètre de faisceau d'entréeLe diamètre de la lumière collimatée entrant dans un axicon.
DrDiamètre du faisceau de sortieLe diamètre de la lumière en forme d'anneau sortant d'un axicon.
LLongueurLa distance physique d'une extrémité à l'autre d'un élément cylindrique (par exemple, une lentille cylindrique) ou du sommet d'un axicon à la pièce.