光學(xué)元件技術(shù)要求與檢驗(yàn)國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn).ppt

光學(xué)元件技術(shù)要求國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)及其在我國(guó)推行與研究現(xiàn)狀 徐德衍精密光電測(cè)控研究與發(fā)展中心中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所 上海201800 概況背景基本內(nèi)容及簡(jiǎn)要說(shuō)明值得關(guān)注的若干問(wèn)題推行及研究現(xiàn)狀結(jié)論 基本內(nèi)容 概況 神光 裝置神光 裝置規(guī)定以iso10110為基礎(chǔ)制定各種技術(shù)要求上海地區(qū)光學(xué)商貿(mào)往來(lái)nif 1999年7月spie會(huì)議兩條信息 1 nif光學(xué)圖紙均按iso10110標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施 2 mil 0 13830a與iso10110的轉(zhuǎn)換關(guān)系 工作需要 學(xué)習(xí)基本內(nèi)容 iso10110 共13部分iso10110auser sguideansiph3 617 1980bs4301 1991國(guó)內(nèi)一些標(biāo)準(zhǔn) 光學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè) 1996 2 背景 組織體系1947年成立isotc172 光學(xué)元件與光學(xué)儀器 1979 9 sc1 基本標(biāo)準(zhǔn)wg1光學(xué)檢驗(yàn)wg wg2光學(xué)制圖wg3環(huán)境檢驗(yàn) 起草與頒布 iso tc172 sc1 wg2 于1979年起草 光學(xué)制圖表示法 定名為iso10110 依據(jù)din3140差異 表面粗糙度 干涉波面描述 1980年4月16日通過(guò) 1996年發(fā)布1 2 3 5 6 7 9 101997年發(fā)布4 8 11 12 13 iso10110 opticsandopticalinstruments preparationofdrawingforopticalelementsandsystems 光學(xué)元器件與儀器 光學(xué)元件及系統(tǒng)圖紙繪制 該標(biāo)準(zhǔn)文件全面制定了用于光學(xué)加工與檢驗(yàn)光學(xué)元件及系統(tǒng)的技術(shù)圖紙繪制及其技術(shù)要求的總的技術(shù)規(guī)范 3 基本內(nèi)容與說(shuō)明3 1基本內(nèi)容iso10110包括十三個(gè)部分 大致分四個(gè)方面 第一 一般規(guī)范 part1概述第二 光學(xué)材料缺陷 包括 part2應(yīng)力雙折射part3氣泡與雜質(zhì)part4非均勻性與條紋 第三 表面特性 包括 part5表面面形偏差part6中心偏差part7表面缺陷公差part8表面微觀輪廓第四 其他規(guī)定 包括 part9表面處理與鍍膜part10透鏡元件數(shù)據(jù)的列表表示part11非公差數(shù)據(jù)part12非球面part13激光輻射損傷閾值 3 2一般規(guī)范基本規(guī)定 波長(zhǎng) 546 07nm單位 mm溫度 22 2 視圖 陰影線 無(wú)陰影線軸線 旋轉(zhuǎn)軸中心線光軸尺寸方面 曲率半徑 r rcx rcc rcy特別注意直徑或標(biāo)出 e倒棱 0 30 1 材料說(shuō)明 一般說(shuō)明 廠家玻璃類型國(guó)際玻璃編碼折射率與阿貝數(shù)材料特性 折射率公差透過(guò)率均勻性條紋等附加說(shuō)明 倍率視場(chǎng)焦平面等17項(xiàng) 3 3列表說(shuō)明各部分內(nèi)容 3 4其它部分 關(guān)于列表方式 part10 關(guān)于非公差數(shù)據(jù)part11給出一系列數(shù)據(jù)leica公司也給出一系列參考數(shù)據(jù) 關(guān)于非球面 4 值得關(guān)注的若干問(wèn)題4 1分級(jí)相反的規(guī)定材料缺陷 非均勻性及條紋的分級(jí)與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)含義恰恰相反 iso國(guó)標(biāo)數(shù)字小數(shù)字小值大 差 值小 高 schotl hoya都如此見(jiàn)附錄4 1 附錄4 1國(guó)標(biāo)光學(xué)均勻性及條紋度 附錄4 2幾家公司材料非均勻性標(biāo)準(zhǔn)的比較 附錄4 3用 n e t求解材料厚度 均勻性及波前畸變的關(guān)系 4 2關(guān)于表面形狀偏差 iso10110 5 3 a b c rmsx我們習(xí)慣于n n干涉儀中描述波面常習(xí)慣于用波前pv power rmsx值表示 4 2 1被測(cè)表面偏差分解與a b c sagitta a pv b rmst pv c rmsi b d e rmsa 4 2 23 與usa用法的關(guān)系 由上圖分析 及下圖 干涉儀說(shuō)明書(shū) 得出power sag 4 2 3pv power與3 關(guān)系pv 相當(dāng)于3 a b c rmsx中的 b 去除球面 c 去除非球面 值 rms 相當(dāng)于3 a b c rmsx中的 rmsx x t i apower 相當(dāng)于3 a b c rmsx中的 a 注意單位轉(zhuǎn)換 4 2 4關(guān)于pv值的理解 定義 最大峰谷值可能的形狀 同一pv值的不同波面或光學(xué)表面 4 2 2關(guān)于pv值及power值與n及 n 無(wú)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)于較好的波面 2pv power n對(duì)于不規(guī)則波面 2 pv power n2power n 結(jié)論 單純用pv值 指標(biāo) 評(píng)定波面或鏡面是不夠的應(yīng)指出是相對(duì)于最佳擬合球面的pv值或就是兩波面最大距離的pv值考慮到波面的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性是十分重要的 尤其在神光裝置中的補(bǔ)償效果建議 定義的pv值用大寫(xiě) 用最佳擬合球面分離出的pv值用小寫(xiě) 以示區(qū)別 另外 梯度問(wèn)題 表4 3典型nif光學(xué)元件表面形技術(shù)要求 4 3表面缺陷問(wèn)題 早期 光學(xué)量度 把光學(xué)機(jī)械表面質(zhì)量 60年代 光學(xué)表面光潔度pi pvii 缺陷機(jī)械表面光潔度 1 14 粗糙度現(xiàn)用 光學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè) 90年代 光學(xué)表面疵病 gb1185 89 b g j cn b pz表面粗糙度 gb1031 83 機(jī)械 ra 0 012 m 14 iso10110 7 5 n a cn a ln a ea 5 tv或rv ea 用sufacetexture 表4 4方法i用的疵病標(biāo)準(zhǔn)板的具體數(shù)值 mil o 13830a表4 6劃痕 坑點(diǎn)號(hào)碼與尺寸對(duì)照表 如 40 20 nif光學(xué)圖紙是從mil o 13830a轉(zhuǎn)換用iso10110 7規(guī)范我國(guó) 一個(gè)如何制定問(wèn)題 一個(gè)如何檢驗(yàn)問(wèn)題 標(biāo)準(zhǔn)板的制作 檢驗(yàn)設(shè)備的研制 4 4關(guān)于表面結(jié)構(gòu)特性表面拋光程度 即表面粗糙度的容許量和表示法與國(guó)內(nèi)差異較大 倍加注意 用機(jī)械表面標(biāo)準(zhǔn)表述光學(xué)表面是極不充分的 rq 15nm rq 2 0 0 5nm 國(guó)外光學(xué)元件表面粗糙度要求 rms 兩類光學(xué)表面粗表面 變化 或稱研磨表面用 g 表示鏡表面 或 變化 或稱拋光表面用 p 表示 鏡面的三種表示表示粗糙度 rms rq ra pv rz 定量的微缺陷 m n 10mm共分4級(jí) 功率譜密度 powerspectraldensitypsd 函數(shù)單位長(zhǎng)度的倒數(shù)表示的被測(cè)表面粗糙度的頻譜 表4 9表面微缺陷的四個(gè)級(jí)別 注意 p1 p4不要與pi piv混淆 相對(duì)德國(guó)din3140標(biāo)準(zhǔn) p1 p2 p3 p4 具體表示 粗糙面 grq2 m5mm 光滑面 p3 16個(gè) 10mmrq 0 0010 002 1mm psd p4 3個(gè) 10mmpsd 10 6 f2 um3 0 001 1mm 5 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀及建議 現(xiàn)狀 正在學(xué)習(xí)和開(kāi)始應(yīng)用引進(jìn)了多臺(tái)zygo和wyko veeco 干涉儀和表面輪廓儀一些工程項(xiàng)目和儀器已用iso制訂要求針對(duì)iso一些新概念陸續(xù)發(fā)表了研究論文商貿(mào)往來(lái)促進(jìn)了應(yīng)用但總體上不夠熟悉 重要性 設(shè)計(jì)者 制造者 檢驗(yàn)者 應(yīng)用者查資料出國(guó)人員客商與訂單 報(bào)價(jià) 報(bào)時(shí)轉(zhuǎn)譯成國(guó)內(nèi)習(xí)慣內(nèi)容加入世貿(mào)組織及與國(guó)際接軌 建議 普及方面 舉辦短訓(xùn)班 知識(shí)講座等提