光学元件技术要求与检验国际新标准
光学元件技术要求与检验国际新标准的若干问题
光学元件技术要求与检验国际新标准的若干问题
徐德衍
【期刊名称】《光学仪器》
【年(卷),期】2002(024)001
【摘要】介绍了ISO10110产生的背景及基本内容,对其中一些内容予以侧重阐述.同时也简略地提及该标准与其它一些标准的对应关系.文末提了几点建议.
【总页数】13页(P35-47)
【作者】徐德衍
【作者单位】中国科学院上海光机所高功率激光物理国家实验室,上海,201800【正文语种】中文
【中图分类】TN2
【相关文献】
1.关于水泥检验方法新标准在实际应用中的若干问题 [J], 王转英;谭磊
2.浅谈GB/T 8814新旧标准的区别正确理解和掌握新标准的技术要求及检验方法[J], 侯毅男
3.机车车辆油压减振器新标准实施后检验中若干问题的探讨 [J], 于兆华;尚景华
4.澳大利亚,西德国家计量院的光学研究工作兼谈超高精度光学元件制作与检验 [J], 徐德衍
5.“国家点火装置”大口径光学元件的技术要求 [J], Engl.,RE;Mill.,JJ
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iso-10110中文国际光学制图标准.pdf
国际10110光学制图标准的执行——适用于国家点火装置此文件为国际讨论会第44届年会之光学科学、工程学、仪器学会专供材料1999年7月国际10110光学制图标准的执行——适用于国家点火装置摘要1996年，国家点火装置（NIF）工程决定选取ISO-10110标准作为NIF光学制图标准。
7000个大型NIF光学器件和20000多个小型NIF光学器件都将依照ISO-10110标准生产制造。
ISO-10110标准满足NIF光学规范中的所有要求。
它为光学工程师统计、交流光学规范提供了平台。
当没有单独的制图标准能够满足高能量激光系统所需时，ISO-10110标准（及详细备注）解决了这一问题，它成功的将国际制图标准应用到了NIF激光系统当中。
本文将简述利弗莫尔国家实验室的研究结果和ISO-10110制图标准的实施，并列举NIF光学制图的某些案例，以及应用ISO-10110标准的正反意见。
本文重点是NIF光学器件的表面缺陷规格，称为5/。
1. 序言1996年，经172个 ISO技术委员会和1个分技术委员会批准并颁布了ISO-10110文件，文件第1-13章的总标题为“光学和光学仪器——适用于光学元件和光学系统制图”。
ISO-10110标准具体说明了设计情况，以及技术图纸（生产制造和检测中的技术图纸）中对光学元件的功能要求。
此标准已被国际光学供应社团所广泛认可，同时也引起了越来越多美国商家的注意。
在NIF早期作业的准备过程中，采购7000个大型光学器件（孔径尺寸≥40cm）和20000多个小型光学器件（孔径尺寸≤15cm），这将大大超过未来几年的采购量。
在NIF工程未来30年的运作中，美国光学制造业将继续提供返修和更换的器件。
我们试图购买能够满足NIF高端技术、生产安排及成本需求的光学器件。
为研发成功，我们为每个光学器件寻找合适的标准，以便可以向光学供应商清晰的表述要求。
三年半前，当着手为NIF光学器件制定规格时，我们需要一份能够满足光学规范和制图需要的标准。
光学元件技术要求与检验国际新标准.ppt
G Rq L
PM Rq C/D
P PSD C/D
3.4 其它部分
• 关于列表方式（Part 10）
• 关于非公差数据 ➢ Part 11给出一系列数据 ➢ Leica公司也给出一系列参考数据
• 关于非球面
非旋转对称
椭球面 双曲面 抛物面 锥面（ab）
柱面
非球面 绕Z轴旋转对称面
椭球面 双曲面 抛物面
球面 锥面（a=b） 平面（斯密特校正板）
坐标轴不重合的回转面 环带面
4. 值得关注的若干问题 4.1 分级相反的规定
材料缺陷-非均匀性及条纹的分级与国 内标准分级含义恰恰相反。
ISO 数字小
国标 数字小
值大（差） 值小（高） Hoya都如此见附录4.1
Schotl、
附录4.1 国标光学均匀性及条纹度
3. 基本内容与说明 3.1 基本内容
ISO10110包括十三个部分，大致 分四个方面：
第一，一般规范：Part1 概述 第二，光学材料缺陷，包括：
Part2 应力双折射 Part3 气泡与杂质 Part4 非均匀性与条纹
第三，表面特性，包括： Part 5 表面面形偏差 Part 6 中心偏差 Part 7 表面缺陷公差 Part 8 表面微观轮廓
B/G×J ；CN×B；Pz
➢ 表面粗糙度（GB1031-83《机械…》）
Ra=0.012m ▽14
• ISO10110-7
Ⅰ. 5/N×A；CN’ ×A; LN”×A”; EA’” Ⅱ. 5/TV或RV，EA’”
• 用Suface texture
• 无严格对应关系
• 对于较好的波面： • 对于不规则波面：
2PV（Power）≈ N
光学元件技术要求和检验国际新标准
第三，表面特征，涉及：
Part 5 表面面形偏差
Part 6 Part 7 Part 8
中心偏差 表面缺陷公差 表面微观轮廓
第四，其他要求，涉及：
Part 9 表面处理与镀膜
Part10 透镜元件数据旳列表表达
Part11 非公差数据
Part12 非球面
Part13 激光辐射损伤阈值
3.2 一般规范 基本要求：波长：546.07nm 单位：mm 温度：22°±2° 视图：阴影线；无阴影线
提议
• 普及方面：举行短训班，知识讲座等 • 提升方面：
加强新概念旳认识和了解以及 研究报 导有深度旳论文，如PSD旳应用及检验原 则；抛光微缺陷旳定量测试与分级等
• 新国标旳修订方面： • 直接全方面采用？ • 修改制定国标？
6 结语
• ISO10110内容及其丰富 • 仅就个人感到主要旳几种内容作粗浅旳
Ra=0.012m ▽14
• ISO10110-7
I. 5/N×A；CN’ ×A; LN”×A”; EA’” II. 5/TV或RV，EA’”
• 用Suface texture
表4.4 措施I用旳疵病原则板旳详细数值
SCRATCH SAMPLE
10 20 40 60 80
DIG SAMPLE
4. 值得关注旳若干问题
1. 分级相反旳要求 材料缺陷-非均匀性及条纹旳分级与国
内原则分级含义恰恰相反。
ISO 数字小
国标 数字小
值大（差） 值小（高） Hoya都如此见附录4.1
Schotl、
附录4.1 国标光学均匀性及条纹度
附录 4.2 几家企业材料非均匀性原则旳比较
附录 4.3
用Δn=eλ/t 求解材料厚 度、均匀性 及波前畸变 旳关系。
光学零件通用技术要求最新
平板零件的类型 不平行度
滤光镜 高精度 3″-1′
保护镜 一般精度 1′-10′
分划板
10′-15′
表面涂层的反射镜 10′-15′
背面涂层的反射镜 2″-30″
光楔精度 公差 高精度 ±(0.2″-10″) 中等精度 ±(10″-30″) 一般精度 ±(30″-1 ′)
十三、对光学部件的技术要求
方案之3:光圈检验
外表形状公差〔N 、ΔN〕
n 对光圈数N和局部光圈ΔN的要求
n 光波在被检光学外表与参考光学外 表间由于干预所形成的条纹。它表 示被检光学零件外表曲率半径误差。
R
4NR2
D2
n 被检光学零件外表与参考光学外表由干 预所形成的干预条纹的不规那么程度， 它表示面形精度。
n ΔN应由光学设计确定。
第二节 对光学零件的要求
n 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 外表粗糙度 外表疵病 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 研磨外表的粗糙度 抛光外表的疵病 气泡度
一、气泡度q
n 限定气泡大小，可以不限制也可以限制数量
n q=0.01 n q=0.01×3
n 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
n 标准样板的精度ΔR分为A、B两级。
精
标准样板的曲率半径R
度 0.5~5 ＞5~10 ＞10~35 ＞35~350 ＞350~1000 ＞1000~4000
等
半径允差
级
ΔR(µm)
相对R名义尺寸的百分比
十五、光学零件图
第章光学零件通用技术要求
第章光学零件通用技术要求1.1光学零件的基本要求光学零件的基本要求，包括以下几个方面：（1）光学性能：光学零件应具备良好的光学性能，包括透射率、反射率、折射率等指标，以保证光学系统的正常工作。
（2）精度要求：光学零件的制造精度应满足系统设计的要求，包括平面度、直线度、圆度、公差等指标，以保证光线的准确传输。
（3）光洁度：光学零件的表面应具备良好的光洁度，避免表面光滑度降低导致的光学传输损耗。
（4）耐用性：光学零件应具备良好的耐用性，以确保在长期使用中不会发生光学性能的衰减或破损。
1.2表面加工技术要求光学零件的加工技术要求，包括以下几个方面：（1）表面精加工：光学零件的表面需要进行精加工，以满足设计精度的要求，主要包括磨削、抛光、镀膜等工艺。
（2）表面光洁度：光学零件的表面应具备良好的光洁度，通常要求表面粗糙度小于0.05μm。
（3）表面形状：光学零件的表面形状应满足设计要求，包括平面度、直线度、圆度等指标。
（4）表面平整度：光学零件的表面应保持平整，以确保光线传输的准确性。
1.3镀膜技术要求镀膜技术是光学零件制造过程中的重要环节，其技术要求包括以下几个方面：（1）膜层性能：镀膜膜层应具备良好的透射、反射和抗反射特性，以满足光学系统的设计要求。
（2）膜层均匀性：镀膜膜层应均匀附着在光学零件表面，避免膜层厚度不均匀导致的光学性能差异。
（3）膜层硬度：镀膜膜层应具备一定的硬度，以防止膜层在使用过程中因受力而变形或损坏。
（4）膜层附着力：镀膜膜层应具备良好的附着力，以确保在使用过程中不会轻易脱落或剥离。
1.4检测技术要求光学零件的检测技术是保证产品质量的重要环节，其技术要求包括以下几个方面：（1）表面检测：通过光学显微镜、扫描电子显微镜等设备对光学零件的表面进行检测，以确保几何形状和光洁度的满足设计要求。
（2）光学性能检测：通过光学测试仪器对光学零件的透射、反射、折射等性能进行测试，以确保性能指标符合设计要求。
光学零件技术要求
§ 2-1 光学零件及零件图
一、光学零件种类
1、透镜
双凸 双凹 平凸 平凹 正弯月 负弯月 同心透镜 超半球透镜
光学零件加工的技术要求
2、棱镜：
直角棱镜
等腰棱镜
五棱镜
3、平面镜：分划板、度盘、码盘
光学零件加工的技术要求
表面作用：
①工作表面：有效表面，它用于光的透射、反射、改变光束方 向或会聚光线等方面。 ②辅助表面：用于连接、支撑和固定的，又称装夹或安装表面。 ③自由表面：用于零件的夹紧或在完成零件基本加工后，为限 制零件的形状和尺寸，去掉多余材料得到的表面。
h
六、光学零件毛坯尺寸的计算
双凸透镜： t t0 2Pj Pc
双凹透镜： t t0 2Pj Pc h 弯月透镜： t t0 2 Pj P c h 1 h2
厚度公差的最小单位± 0.01。 空气间隙
N=± 3
N=± 2
d
光学零件加工的技术要求
五、对表面疵病的要求
光学零件的表面疵病，系指抛光后的光学表面存在的麻点、 划痕、开口气泡和破边等，用符号B表示。
六、对光学零件气泡度的要求
标注方法有三种： 1、只规定气泡大小，不限数量。
如q =0.01，表示整个表面只允许直径小于0.01mm的气泡， 数量不限。
五类
五、对条纹度的要求
六、对气泡度的要求
四类3级
三类7级
光学零件加工的技术要求
§ 2-3 对光学零件的要求
24. 21
一、对光学样板的要求 （ΔR）
光学样板半径所允许的半径偏差ΔR，
根据其大小分为A、B两级。它不仅能
光学零件技术要求28页文档
光学零件加工的技术要求
3、其它技术要求 如镀膜、刻划及某些面的粗糙度要求等。
增透膜
外反光膜
内反光膜
分光膜
滤光膜
防水膜
保护膜
光热膜
感光膜
光学零件加工的技术要求
❖ § 2-2 光学玻璃的要求
一、对折射率和色散系数的要求 五类四级 二、对光学均匀性的要求 四类 三、对应力双折射的要求 五类 四、对光吸收的要求 八类 五、对条纹度的要求 四类3级 六、对气泡度的要求 三类7级
概念：为了获得所需的一定零件形状、尺寸和表面质量，在加 工过程中，必须从玻璃毛坯上磨去一定的玻璃层。此玻 璃层（或其它材料层），通常称为加工余量。
二、分类
（一）线性尺寸余量 （二）角度余量
三、组成
（1）锯切余量：依据金刚石锯片厚度确定余量。
光学零件加工的技术要求
（2）滚圆余量： 2~4mm
数N和ΔN表示。
N表示整个表面的面形偏差；
ΔN表示零件表面的局部偏差。
1
2
R 2R41.
N1=±3，ΔN1=±0.3 N2=±2，ΔN2=±0.2
光学零件加工的技术要求
光学零件种类
瞄准和天文仪
望远镜
航空摄影机
物
照相机
镜
显微镜
低于10倍
10-40倍
高于40倍
接目镜、放大镜
棱
反射面
镜
折射面
光栅盘和分划板 保护玻璃物镜前滤光镜
直角或钝角公差 锐角(45°)公差
尖塔差 屋脊角公差
3’-12’ 2’-10’ 2’-10’
2’-10’ 4’-10’ 2’-10’
0.5’-5’ 0.2’-3’
1’-5’
光学元件质量检验美军标
光学元件质量检验美军标1、目的：规范光学元件表面质量的检测标准2、适用范围：光学元件表面质量的检测3、技术要求：总则：所有元件，除具体仪器技术条件或合同所附有关图纸另有规定外，均须符合本标准的各项要求4、定义：表面缺陷：有效通光面积内表面缺陷的最大允许尺寸和数量的定量（数值）的描述，数值表示“道子/点子”，“S/D”5、检测内容：如加工单要求的20/10即：道子20#，点子10#，具体对应如下：道子：道子号数道子宽度10# 0.001mm20# 0.002mm40# 0.004mm60# 0.006mm80# 0.008mm点子：点子号数点子直径1# 0.001mm5# 0.005mm10# 0.01mm20# 0.02mm30# 0.03mm40# 0.04mm50# 0.05mm60# 0.06mm6、等效直径折算法6.1当φ2mm＜元件≤φ20mm时，按等效直径折算最大道子（Ｓ）和最大点子（Ｄ），Ｓ（Ｄ）=S（D）X/2（X为元件等效面积的直径，S为指标中要求的最大道子，D为指标中要求的最大点子）例：φ10元件，要求40/20，允许的最大道子宽度S=40*10/2=200#，即最大道子宽度为0.02mm；允许的最大点子D=20*10/2=100#，即最大点子为0.1mm6.1.1当元件≥φ10mm时，检测方法：通过肉眼观察元件抛光、膜层表面质量6.1.2当φ2mm＜元件＜φ10mm时或元件＜φ10mm且该元件通光尺寸＞3mm时，检测方法：用8倍放大镜透过观察元件抛光、膜层表面质量6.2当元件＞φ20mm 时，要求40/20，有效孔径内任意一个φ20mm 区域都得满足S/D(0.04mm/0.2mm)要求，否则该元件不合格。
6.3当元件≤φ2mm 时，按质量指标要求的最大标准值6.3.1检测方法：擦拭干净后的产品统一在放大倍率为40倍的体视显微镜下进行检测（在放大倍率为38倍下分化板上每格约为0.025mm ，而分化板上的黑线宽度约为0.006mm ），通过体视显微镜观察元件抛光、膜层表面质量（此检测方法仅限通光尺寸≤3mm 的产品） 6.3.2判定方法┅道子道子的定义：道子是指长与宽比例大于4：1的缺陷（单位：0.0001mm ） 最大道子的定义：道子宽度等于质量指标要求的最大值例：质量指标要求为40/20元件，最大道子宽度：40# =0.004mm ，在有效通光孔径内不允许有大于40#的道子，只允许40#道子的长度累加不超过有效通光孔径直径的1/4且所有道子的长度之和不超过有效通光孔径直径的1/2（1）通光孔径内存在一条道子，宽度大于最大允许道子的宽度拒收（2）通光孔径内存在多条道子，如这些道子宽度小于最大允许道子的宽度；且这些道子的长度累加不超过有效通光孔径1/2 允收（3）通光孔径内存在多条道子，这些道子宽度等于最大允许道子的宽度， 同时这些道子的长度累加不超过有效通光孔径直径1/4 允收60# 道子 道子L1（4）通光孔径内存在多条道子，这些道子中既有道子宽度等于最大允许道子的宽度也有道子宽度小于最大允许道子的宽度时，累加最大道子的长度不超过有效通光孔径直径1/4，同时累加所有道子的长度不超过有效通光孔径直径1/2 允收L2+L3不大于1/46.3.3判定方法┅点子点子的定义：点子是指长与宽比例小于4：1的缺陷（单位：0.001mm ） 最大点子的定义：即点子的实际直径尺寸等于质量指标要求的最大标准值,不规则点子取最大长度和宽度的平均值（以下举例用规则点子表示） 例：质量指标要求为40/20元件，最大点子为：20# =0.020mm ，在有效通光孔径内不能有一个大于20#的点子，只允许有2个20#的点子且直径之和不超过20#点子的2倍。
第6章光学零件通用技术要求
第6章光学零件通用技术要求光学零件是一种关键的技术零部件，在光学仪器、光学通信和光电子等领域有着广泛的应用。
为了保证光学零件的性能和质量，制定了一系列的通用技术要求。
首先，光学零件的材料选择要求高透射率、低散射率和稳定性。
通常，光学零件的材料应该具备较高的透射率，能够将传入的光线尽可能多地透过，而不发生反射、吸收或散射。
同时，材料的散射率也应尽量低，以减少光线的衍射和散射。
此外，光学零件的材料还需要具备较高的稳定性，能够在各种环境条件下保持其性能和形状的稳定性。
其次，光学零件的加工精度要求高。
由于光学零件通常用于光学系统中，其表面的形状、平整度和光学性能都对系统的整体性能有重要影响。
因此，光学零件的加工精度要求较高，以保证光学系统的分辨率和清晰度。
通常，光学零件的表面粗糙度应达到一定的要求，以避免光线的散射和反射；光学零件的平整度也应保持良好，以确保光线的聚焦和传输的精度。
再次，光学零件通用技术要求光学膜的工艺要求。
光学膜是提高光学零件性能的重要手段之一，可以用于增强透射率、减少表面反射和优化光谱特性等。
因此，光学零件的光学膜要求具备良好的附着力、耐磨损性和抗腐蚀性。
光学膜的制备过程也要求控制好膜的厚度、均匀性和光学特性，以实现预期的光学功能。
最后，光学零件的检测和测试要求精确。
光学零件的性能和质量直接影响光学系统的性能和稳定性，因此需要对光学零件进行精确的检测和测试。
常用的光学检测手段包括干涉仪、光学显微镜和光谱仪等，可以用于检测光学零件的形状误差、表面粗糙度、透射率和光谱特性等。
通过这些检测和测试手段，可以对光学零件的性能和质量进行准确评估和判定。
综上所述，光学零件通用技术要求包括材料选择要求、加工精度要求、光学膜工艺要求以及检测和测试要求等。
只有满足这些要求，才能保证光学零件的性能和质量，进而提高光学系统的性能和稳定性。
对于光学行业来说，遵循这些通用技术要求是十分重要的，可以推动光学技术的发展和应用的推广。
光学品质、功能性及检测
光学品质、功能性及检测1．光学零件的技术要求：1．1．光圈数：被检光学表面的曲率半径相对于参考光学表面曲率半径的偏差，用N表示通常用工作原器与加工面贴合观察牛顿环来测量以判断高光圈(相对于是中间接触，颜色序列从中到边为黄、红、蓝)，低光圈(相对于边的接触，颜色序列从中到边为蓝、红、黄)。
1．2．局部不规则度：被检光学表面与参考光学表面在任何一方向上产生的干涉条纹的局部不规则程度通常也称为面精度，采用干涉仪来测量(用△N表示)。
1．3．表面光洁度：加工光学表面所要求达到的粗糙度。
1．4．光学的镜片外观要求：(主要参考U.S MIL-013830A)。
1．5．光学镀膜：1．6．镜片光轴偏差：镜片机械与光学轴不同轴的偏差，一般用M2镭射激光检测仪和光轴显微仪测量。
1．7．镜片的机械尺寸要求：中心厚度、外径、深度、边厚、一般采用厚度计、光学投影仪、千分尺、深度仪。
2．镜片代号及含义：2．1．≠表示镜片表面有伤痕，亦是一种直线状不良(因硬物触及镜片表面而造成)。
2．1．セ表示镜片表面徵(Stain)，亦是一种在反射检验时，可以看出表面上一种颜色深浅不良(因镜片表面发生化学变化而造成)。
2．3．ス表示镜片表面的砂目(Grty)，亦即镜片表面仍可看到许多点状不良。
2．4．X表示镜片边缘的裂边(Chip),亦即镜片表面边缘处，有因碰伤或夹伤造成的破裂。
2．5．F表示镜片表面有“喷药”，亦即镜片表面镀膜后有因蒸镀物熔解过快未完全气化即喷药到镜片表面，造成点状不良为镜片报废原因之一。
2．6．R 表示镜片曲率半径值。
2．7．N表示镜片相对于原器的牛顿圈及光圈数。
2．8．△N表示镜片面精度即局部不规则度(Irreyularuty)。
2．9．C 表示镜片表面镀膜后，颜色超过规格要求即称过色。
2．10．CO表示镜片未镀膜面积超过图面规格要求。
3．光学镜头的功能性测量：3．1．投影解像力：在被测镜头的焦平面上放置CHART或成实像CHART图案，通过投影方式在投影屏上判读镜头的解像能力。
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±2
±1
3
4
H3b
H4b
H3b
H4b
A2
A1
±0.5
5
附录 4.3 用Δn=eλ/t 求解材料厚 度、均匀性 及波前畸变 的关系。
4.2 关于表面形状偏差
• ISO10110-5，3/A（B/C）RMSx • 我们习惯于N，ΔN • 干涉仪中描述波面常习惯于用波
前PV，Power，RMSx值表示
ISO10110-3
1/N×A
ISO10110-4
2/A；B
ISO1011 0-5
3/A（B/C）; 3/（B/C） 3/=表面形状偏差编 码号； 3/A（-/C）; 3/A（B）;3/-; 3/A（B/C）RMSX∠D all￠） 其余见后说明 4/б /τ /б（L） 4/定中心偏差编码号 б=面倾向τ=胶合楔 角L=横向偏移量
ISO1011 0-6
ETD n 1 3438 弧分 δ Φ
L f ETD 1 mm 1 1 R1 R2
ISO1 5/N×A； 0110 CN’×A’ -7 LN”×A”； EA” （方法1） 5/TV或 /TV；EA” 5/RV或 RV；EA” （方法2）
ISO10110
Optics and Optical InstrumentsPreparation of Drawing for Optical Elements and Systems.
光学元器件与仪器 — 光学元 件及系统图纸绘制
该标准文件全面制定了用于光 学加工与检验光学元件及系统的技
术图纸绘制及其技术要求的总的技
1 1.5 2 3 4 6 8
号
1 2 3 5 10 15 20 30 40 50
码
最大直径
10 20 30 50 100 150 200 300 400 500
• NIF光学图纸是从MIL-O-13830A
转换用 ISO10110-7规范 • 我国 *一个如何制定问题 *一个如何检验问题 *标准板的制作 *检验设备的研制
• 关于非公差数据 Part 11给出一系列数据 Leica公司也给出一系列参考数据
• 关于非球面
非球面 非旋转对称 绕Z轴旋转对称面 坐标轴不重合的回转面
椭球面 双曲面
椭球面 双曲面
环带面
抛物面
锥面（ab） 柱面
抛物面
球面 锥面（a=b） 平面（斯密特校正板）
4. 值得关注的若干问题 4.1 分级相反的规定 材料缺陷-非均匀性及条纹的分级与国 内标准分级含义恰恰相反。 ISO 数字小 值大（差） 国标 数字小 值小（高）
• ISO10110-7
Ⅰ. 5/N×A；CN’ ×A; LN”×A”; EA’” Ⅱ. 5/TV或RV，EA’”
• 用Suface texture
表4.4 方法I用的疵病标准板的具体数值
级数A mm 0.004 0.006 0.010 0.016 0.025 0.040 0.040 0.060 0.100 0.160 0.250 0.400 圆“缺陷”直径 “划痕”尺寸 μm μm 4.5 1×16 7 1.6×25 11 2.5×40 18 4.0×63 28 0.3×100 45 10×160 45 10×160 70 16×225 110 25×400 180 40×630 280 63×1000 450 100×1600
Hoya都如此见附录4.1
Schotl、
附录4.1 国标光学均匀性及条纹度
光学均 折射率最 条纹度类 距离及结 别 果说明略 匀性类 大偏差 *10-6 别 ００ H1 ±2 无 ±5 ０ H2 无 ±10 １ H3 无 ±20 ２ H4 有
附录 4.2 几家公司材料非均匀性标准的比较
Hoya Dhara 折射率变 ISO10110-4 Schott 化×10-6 DIN3140 （类别） （类别） （级别） （级别） 0 ±50 ±20 ±5 1 2 H1a H2b H1a H2b A20 A5
KDP开关 T： λ/4 晶体
4.3 表面缺陷问题
• 早期 : “光学量度”把光学机械表面质量（60
年代）： 光学表面光洁度PI … PVII ― 缺陷 机械表面光洁度▽1-14 ― 粗糙度 • 现用“光学设计手册” （90年代）： 光学表面疵病（GB1185-89） B/G×J ；CN×B；Pz 表面粗糙度（GB1031-83《机械…》） Ra=0.012m ▽14
3.2 一般规范 基本规定：波长：546.07nm 单位：mm 温度：22°±2° 视图：阴影线；无阴影线 轴线 ：旋转轴中心线 光轴 尺寸方面：曲率半径：R， Rcx，Rcc，Rcy 特别注意直径或标出e 0.3 倒棱: 0.1
材料说明：一般说明：厂家玻璃类型 国际玻璃编码 折射率与阿贝数 材料特性：折射率公差 透过率 均匀性 条纹等 附加说明：倍率 视场 焦平面等17项
术规范。
3. 基本内容与说明 3.1 基本内容 ISO10110包括十三个部分，大致 分四个方面： 第一，一般规范：Part1 概述 第二，光学材料缺陷，包括： Part2 应力双折射 Part3 气泡与杂质 Part4 非均匀性与条纹
第三，表面特性，包括： Part 5 表面面形偏差 Part 6 中心偏差 Part 7 表面缺陷公差 Part 8 表面微观轮廓 第四，其他规定，包括： Part 9 表面处理与镀膜 Part10 透镜元件数据的列表表示 Part11 非公差数据 Part12 非球面 Part13 激光辐射损伤阈值
另外，梯度问题
表4.3 典型NIF光学元件表面形技术要求
PV， λ=0.633μm 主放大器 T： λ/6 钕玻璃片 光学元件
光传输 反射镜 R： λ/2.5
梯度值
空间波长>4―6cm时，梯度<λ/20/cm 空间波长>2cm时，梯度 <λ/25/ cm，空间波长<2cm 时，梯度<λ/10/cm 空间波长>2cm时，梯度 <λ/25/ cm，空间波长<2cm 时，梯度<λ/10/cm
3.3 列表说明各部分内容 所在部分 ISO10110-2 编码 0／A 解 说 0／=材料应力双折射的编码 号 A=最大光程差（OPD）,以 nm/cm为单位 1/=材料气泡及杂质编码号 N=气泡和/或杂质数目A=气 泡分级数（尺寸），以mm 为单位所允许缺陷最大尺寸 截面面积的平方根 2/=材料非均匀性和条纹编码 号，A=非均匀性级数，B=条 纹级数
• 起草与颁布
◊ ISO/TC172/SC1/WG2/于1979年起草 “光学制图表示法” ◊定名为ISO10110 ◊依据DIN3140 差异 *表面粗糙度;*干涉波面描述;….. ◊1980年4月16日通过 ◊1996年发布1,2,3,5,6,7,9,10 1997年发布4,8,11,12,13
ISO10110-13 6/Hth；λ；pdg; fP; 6/=激光辐射破坏 阈值编码号 Nts x NP（脉冲的） 6/Eth;λ；Nts（连续的） Hth=能量密度阈值； λ=激光波（nm） pdg=脉冲宽度分组； fP=脉冲重复率； Nts =所需要的检 验部位数； Np=每一个检验部 位的脉冲数；Eth= 功率密度阈值
4.2.1 被测表面偏差分解与A、B、C
Sagitta/A
PV/B(RMSt)
PV/C(RMSi)
-b-d=e (RMSa)
4.2.2 3/…与USA用法的关系
由上图分析，及下图（干涉仪说明书）得出 • Power=Sag
4.2.3 PV，Power与3/…关系
• PV— 相当于3/A （B/C）RMSX中的
光学元件技术要求国际新标准 及其在我国推行与研究现状
基本内容
1. 概况
2. 3. 4. 5. 6.
背景 基本内容及简要说明 值得关注的若干问题 推行及研究现状 结论
1 概况
工作需要
• 神光Ⅱ装置 • 神光Ⅲ 装置规定以ISO10110为基础制定各
种技术要求 • 上海地区光学商贸往来 • NIF: 1999年7月SPIE会议两条信息： (1) NIF光学图纸均按ISO10110标准实施 (2) MIL-0-13830A与ISO10110的转换关系
ISO10 110-9
λ=涂膜符号 =涂膜技术要求与说明 保护性表面处理（涂漆……）
3.4 其它部分
• 关于列表方式（Part 10）
Left surface R 60.43 CC e 35 Protective chamfer 0.2–0.4 () AR 207b 3/ 2（0.5） 4/ 5/ 50.16; L2 0.04; E 0.5 Material specification BK7 ne 1.518720.001 e 63.96 0.8% 0/ 10 1/ 50.16 2/ 1;2 Right surface R 50.17 CX e 34 Protective chamfer 0.2– 0.4 () – 3/ 3(1) 4/ 2 5/ 5 0.16; L2 0.04; E 0.5
ISO10 110-8
G Rq L
PM Rq C/D
P PSD C/D
=表面轮廓符号G=粗表面轮廓标志（粗磨）； Rq=最大可允许RMS表面粗糙度（μm）； L=取样长度（mm） P=镜面表面（抛光过的），非定量的 PM=有微缺陷抛光面分级符号M=1.2.3或4 C=下限取样长度（mm）；D=上限取样长度（mm）； PSD=功率谱密度；A=常数，以（μm）3-B表示；f=粗 糙度表面的空间频率（mμ-1）；B=是空气频率的指数， ＜1＜B＜3
“B”(去除球面)、“C”（去除非球面） 值； • RMS— 相当于3/A （B/C）RMSX中的 “RMSX”；x=t, i, a • Power— 相当于3/A （B/C）RMSX中的 “A”。