第章光学零件通用技术要求

激光损伤阈值测试系统
探测器1
Spectroscope 1
Nd:YAG Laser
Attenuator Spectroscope 2
He-Ne Laser
High reflector
Energy meter
探测器2
计算机
Sample holder
P
10.0
J/cm2
薄膜表面 实时显示
测试结果： LIDT=10.0J/cm2
开始测试
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
基准轴
定心顶点 光学表面
光学表面曲率中心
中心误差(1)
1、以透镜边缘面的对称轴为基准轴。
1---基准轴;2---光轴;3---几何轴
中心误差(2)
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。
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1A
气泡度
2D
对零件的要求
N
N1=3,N2=0.5
N
N1=0.5, N2=0.1
R
A
χ
B
B1=1×0.04,B2=1×0.063
θⅠ
5
θⅡ
5
d
30
f
Lf Lf 倒二面角 倒三面角
D0
0.4
0.3 0
1.5
0.5 0
D01= 26, D02= 37×26
技术要求：
1.
GB 1316/1.1，λ0=520nm。
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。
3、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
第二光学平行差 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 3--6 >6~10 >10~30 >30~50 >50
二面角倒角 宽度
三面角倒角 宽度
倒角位置
0.1 + 0.1 0.2+0.2 0.4+0.3 0.6+0.4 0.8+0.5
0.4 + 0.3 1.0+0.4 1.5+0.5 2.0+0.6 2.5+0.8
第六章 光学零件通用技术要求
徐均琪 西安工业大学
其余
± ×45°
± ×45°
对材料的要求
nd
3C
vd
3C
光学均匀性
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
2D
对零件的要求
N
3
N
0.5
R
A
χ
1
B
3×0.063
θⅠ
θⅡ d
f
340
Lf
300
Lf
300
倒二面角
倒三面角
D0
48
技术要求：
GB 1316/1.1，λ0=520nm。
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。
其余
± ×45°
± ×45°
对材料的要求
nd
3C
vd
3C
光学均匀性
（mm2） 做出限制，标志为 B/G×J
G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；P 0.5
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
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
表面形状公差（N 、ΔN）
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。
R
4NR 2
D2
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。
Rz
1 5
5 i1
y pi
5 i 1
yvi
③ 轮廓算术平均偏差—Ra
Ra
1 l
l 0
y( x) dx
注意：在光学零件图中，除特别指明外，一般为Ra。
④ 轮廓均方根偏差—Rq
Rq
1 l y2 (x)dx l0
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
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。
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
二、表面 形状公差
面形如何检验？
1---基准轴;2---光轴;3---几何轴
中心误差(3)
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。
1---基准轴;2---光轴;3---几何轴
中心误差(4)
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。
1---基准轴;2---光轴;3---几何轴
3
光吸收系数
3
应力双折射
4
条纹度
1C
气泡度
2D
对零件的要求
N
3
N
0.5
R
A
χ
1
B
3×0.063
θⅠ
θⅡ d
f
340
Lf
300
Lf
300
倒二面角
倒三面角
D0
48
技术要求：
GB 1316/1.1，λ0=520nm。
西安工业大学
1
2
GB 13323--91
其余 45°
对材料的要求
nd
3C
vd
3C
光学均匀性
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
0.08×5
q=φ0.5/φ10
q=φ0.5[0.1]/φ10 B/5×0.25;C3×0.02;P0.6
相对R名义尺寸的百分比
A
0.5 1.0
2.0
0.02
0.03 0.03R/1000
B
1.0 3.0
5.0
0.03
0.05
0.05R/1000
四、曲率半径R
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
q n 10
五、表面粗糙度
① 轮廓最大高度—Ry
② 微观不平度十点高度—RZ
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
棱镜的分类
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
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
对棱镜的其他要求
1.光学平行差
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 I
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
源自文库
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
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。
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
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)
2.
GB 1316/1.1，λ0=520nm。
3. 面涂黑漆
西安工业大学
作业：
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。
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 +
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 1
薄 膜 符 号
薄膜 内反 类别 射膜
2
3
4
5
6
7
8
9
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 r 5. 阴极溅射法 Y 2.酸蚀去碱法 R 6. 加热熔化法 G 3.电解氧化法 D 7. 气体沉淀法 Q 4.真空蒸镀法 F 8. 喷刷及其他方法 B