第6章-光学零件通用技术要求

第六章光学零件通用技术要求徐均琪西安工业大学GB13323--91其余±×45°±×45°GB1316/1.1，λ0=520nm。技术要求：483003003403×0.0631A0.53D0倒三面角倒二面角LffdθⅡθⅠχ对零件的要求LfBRNN2D1C4333C3C气泡度条纹度应力双折射光吸收系数光学均匀性vdnd对材料的要求西安工业大学第一节对光学玻璃的要求第二节对光学零件的要求透镜•曲率半径及面形精度•中心误差•外圆直径及公差•厚度及公差•表面粗糙度•表面疵病•气泡度棱镜•角度及直线尺寸误差•屋脊棱镜误差•非圆形零件的保护性倒角•平面度•分辨率•研磨表面的粗糙度•抛光表面的疵病•气泡度一、气泡度q限定气泡大小，可以不限制也可以限制数量q=0.01q=0.01×3分区限制气泡大小和数量q=(Φ5)0+(Φ10)0.02×3+0.03×5限定气泡总面积q=Φ1/Φ20既规定气泡的总面积，又限制气泡的大小q=Φ0.3[0.1]/Φ6面形如何检验？二、表面形状公差方案之1：球径仪测量曲率半径方案之2:轮廓仪测量面形方案之3:光圈检验对光圈数N和局部光圈ΔN的要求光波在被检光学表面与参考光学表面间由于干涉所形成的条纹。它表示被检光学零件表面曲率半径误差。224DNRR表面形状公差（N、ΔN）被检光学零件表面与参考光学表面由干涉所形成的干涉条纹的不规则程度，它表示面形精度。ΔN应由光学设计确定。N和ΔN的取值应协调一致。一般ΔN=（0.2~0.1）N曲率半径及面形精度三、标准样板精度等级△R标准样板的精度ΔR分为A、B两级。精度等级标准样板的曲率半径R0.5~5＞5~10＞10~35＞35~350＞350~1000＞1000~4000半径允差ΔR(µm)相对R名义尺寸的百分比A0.51.02.00.020.030.03R/1000B1.03.05.00.030.050.05R/1000透镜表面的曲率半径应该符合国标规定。n的取值为1000,500,250,125,公比nq10四、曲率半径R五、表面粗糙度①轮廓最大高度—Ry②微观不平度十点高度—RZ515151iivipizyyRdxxylRla0)(1注意：在光学零件图中，除特别指明外，一般为Ra。③轮廓算术平均偏差—Ra④轮廓均方根偏差—RqlqdxxylR02)(1六、表面疵病表面疵病主要是标注擦痕、麻点及破边一般标注是对其允许的个数和最大面积（mm2）做出限制，标志为B/G×JG代表允许的表面疵病数目；J代表表面疵病的面积。比如B/3×0.25；C2×0.01；P0.5七、抗激光破坏阈值抗激光破坏阈值，一般是指镀膜后光学零件（或玻璃元件）受到激光辐射后，导致表面破坏概率为零的最大能量密度或功率密度。脉冲激光连续激光Spectroscope1Nd:YAGLaserHe-NeLaserAttenuatorSpectroscope2EnergymeterHighreflector探测器2Sampleholder激光损伤阈值测试系统计算机探测器1薄膜表面实时显示开始测试测试结果：LIDT=10.0J/cm2PJ/cm210.0八、中心公差中心差：光学表面定心顶点处的法线对基准轴的偏离量，以面倾角表示光轴几何轴基准轴光学表面曲率中心定心顶点光学表面基准轴中心误差(1)1---基准轴;2---光轴;3---几何轴1、以透镜边缘面的对称轴为基准轴。中心误差(2)1---基准轴;2---光轴;3---几何轴2、以透镜边缘面与光学表面交线圈中心P和该光学表面球心C1的连线为基准轴。中心误差(3)1---基准轴;2---光轴;3---几何轴3、以过透镜边缘面和端平面交线圆中心P的该圆平面的法线为基准轴。中心误差(4)1---基准轴;2---光轴;3---几何轴4、以光学表面球心C1和边缘面与一选定平面交线圆中心P的连线为基准轴。九、外圆直径及公差十、透镜厚度及公差十一、圆形零件的保护性倒角十二、棱镜和平板的角度折射棱镜由两个相交的折射平面所组成的透明介质零件称为折射棱镜。光线偏折色散棱镜的分类反射棱镜为了使两面角镜的二面角不变，把两个反射面做在同一玻璃上。这样把两个或多个反射面做在同一玻璃上的光学零件叫反射棱镜(有时为一个反射面)。简单棱镜、屋脊棱镜、复合棱镜光路转折正象除了光圈、局部光圈、样板精度等级、粗糙度、表面疵病和气泡度外，对棱镜还有其他要求。对棱镜的要求•ΔR•N•ΔN•B•q光线由棱镜的入射面垂直入射，光线在出射前对出射面法线的偏离称为棱镜的光学平行差。第一光学平行差第二光学平行差对棱镜的其他要求1.光学平行差III棱差的分类2、屋脊棱镜的双像差棱镜的其他要求•保护性倒角最短棱边长度二面角倒角宽度三面角倒角宽度倒角位置3--60.1+0.10.4+0.3倒角面垂直于二面角的二等分面；三面角倒角面垂直于三面角中每个二面角的二等分面交线；三面角的倒角宽度是指倒角后的三角形中最长边的长度。6~100.2+0.21.0+0.410~300.4+0.31.5+0.530~500.6+0.42.0+0.6500.8+0.52.5+0.83、反射镜是以它的反射面对于预定光束产生转折成像的光学元件。按形状分为：平面、球面、非球面按反射面位置：内反、外反按反射程度：全反、半透半反4、分划元件在一个表面上制有一定标志，分划或特定图案的光学零件，统称为分划元件。按用途：分划板、光学度盘、光学码盘、分辨率板、星点板等。5、玻璃平板和光楔由两个相互平行的光学平面构成的光学零件统称为玻璃平板。光楔是由两个光学平面间夹一小角度（一般小于1°）所构成，常用于光学测微器及补偿器上。平板零件的类型不平行度滤光镜保护镜高精度一般精度3″-1′1′-10′分划板表面涂层的反射镜背面涂层的反射镜10′-15′10′-15′2″-30″光楔精度公差高精度中等精度一般精度±(0.2″-10″)±(10″-30″)±(30″-1′)十三、对光学部件的技术要求1.N2.ΔN3.B4.χ5.θⅠ、θⅡ6.q十四、光学零件表面处理（一）膜层种类及符号序号123456789薄膜符号薄膜类别内反射膜外反射膜分束膜滤光膜保护膜导电膜偏振膜涂黑减反膜（二）镀制方法及符号1.溶液沉淀法r5.阴极溅射法Y2.酸蚀去碱法R6.加热熔化法G3.电解氧化法D7.气体沉淀法Q4.真空蒸镀法F8.喷刷及其他方法B十五、光学零件图①光学零件图应在右上角画出“对材料的要求”，“对零件的要求”专用表格。表中没有要求的项目，画一短线“-”表示，特殊要求的项目画“*”表示，并加以说明，仅做工艺参考的要求加圆括号。②光学零件曲率半径标注③光学零件图上一般用图形和文字表明倒角要求。如倒角尺寸小于2mm，可不绘制倒角图形，引出细实线标注；不允许倒角的棱应说明。④棱镜零件图上若未画棱的倒角图形，则所标注尺寸一律为倒尖棱尺寸。⑤非球面光学零件图上，应根据需要列出曲线方程式，必要时可列出坐标值。⑥光学零件图上，零件的有效口径如对称于表面形状分布，则应在所列的Ｄ０栏内标明。GB13323--91其余±×45°±×45°GB1316/1.1，λ0=520nm。技术要求：483003003403×0.0631A0.53D0倒三面角倒二面角LffdθⅡθⅠχ对零件的要求LfBRNN2D1C4333C3C气泡度条纹度应力双折射光吸收系数光学均匀性vdnd对材料的要求西安工业大学其余GB1316/1.1，λ0=520nm。技术要求：AN1=3,N2=0.5D0倒三面角倒二面角LffdθⅡθⅠχ对零件的要求LfBRNN2D1A433气泡度条纹度应力双折射光吸收系数光学均匀性对材料的要求GB1316/1.1，λ0=520nm。1.2.3.面涂黑漆12N1=0.5,N2=0.1B1=1×0.04,B2=1×0.06353050.41.5D01=26,D02=37×260.300.5045°vdnd3C3CGB13323--91西安工业大学1.用样板检验球面光学零件时，若被检表面的公称曲率半径为R，检验所用的光波波长为λ，检验得到的光圈数为N，被检光圈范围的直径为D，试推导零件表面曲率半径偏差与光圈数的关系。作业：2.说明光学零件图上以下符号的含义：q=0.02×3q=(φ5)0.02×3+(φ20)0.05×5+0.08×5q=φ0.5/φ10q=φ0.5[0.1]/φ10B/5×0.25;C3×0.02;P0.6