Производи

Универзитет Цингхуа: нов метод за грешка во форма на локална површина и евалуација на квалитетот на оптичките елементи

Развојот на системот за оптички слики со високи перформанси ги опфаќа чекорите на оптички дизајн, производство, инспекција, склопување и прилагодување.Дизајнот на оптичкиот систем е почеток на целиот процесен синџир на реализација на оптичкиот систем.Анализата на толеранција е клучниот мост помеѓу дизајнот и производството.Разумната и точна дистрибуција на производните грешки на сите оптички површини е погодна за реализација на високопрецизно производство на оптички елементи.Оценувањето на квалитетот на оптичките елементи ќе направи точна евалуација на производствените резултати, што ќе помогне дополнително да се подобри квалитетот на производството на оптички елементи.

производство на елементи1 

Слика 1. Грешка и евалуација на локалната површинска форма

Најефективниот метод за анализа на толеранција кој се разгледува повеќе од половина век се заснова на статистиката на веројатноста во Монте Карло.Оваа толеранција е унифициран опис на формата на целата површина.Ја одредува максималната RMS вредност или PV вредност на грешката во обликот на површината.Во исто време, квалитетот на оптичките елементи се карактеризира и со RMS вредност или PV вредност на површинската грешка.Сепак, фактичката состојба на оптичкиот систем е исклучително сложена.Постојните методи за анализа на толеранција базирани на Монте Карло не можат да дадат различни барања за толеранција за различни области на површината.Вредноста RMS или PV вредноста на грешката во обликот на површината не може точно да го оцени квалитетот на оптичките елементи.

По седум години напори, Жу Јун, вонреден професор на Катедрата за прецизни инструменти на Универзитетот Цингхуа, потврди дека различни области на оптички елементи имаат различни барања за толеранција и предложи локален модел за толеранција на површината за оптички површини.Моделот за локална толеранција може точно да добие различни барања за толеранција за различни области на површината, така што различни области на површината може да се произведуваат според различни барања за точност.Моделот на локална толеранција ја поништува теоријата за анализа на глобалната толеранција заснована на статистичката веројатност на Монте Карло повеќе од 50 години.Истражувачкиот тим ја пресмета локалната површинска толеранција на три огледала на оптички систем со три огледала надвор од оската (слика 1) и две огледала од систем од типот Cassegrain (Слика 2) и ја симулираше и ја потврди толеранцијата.Резултатот од пресметката на толеранцијата покажува очигледна локализација.

 производство на елементи2

Слика 2. Во системот со тројно огледало надвор од оската, локалната дистрибуција на толеранција на површината на трите огледала (а), (б) и (в) е распределба на отстапување на површината на трите огледала соодветно

 производство на елементи3

Слика 3. Во системот RC, анализирајте ја локалната распределба на толеранција на профилот на примарното огледало и секундарното огледало истовремено (а), (б), (в) се распределбата на отстапувањето на профилот на примарното огледало и (г), (д. ), и (ѓ) се распределбата на отстапувањето на профилот на секундарното огледало, соодветно

Во исто време, истражувачкиот тим предложи точна функција за проценка RWE за квалитетот на оптичките елементи што е директно поврзана со перформансите на сликата, заменувајќи ги традиционалните RMS или PV вредности за да се оцени квалитетот на оптичките елементи и го оцени квалитетот на серија на елементи со различни површински грешки (слика 3).Резултатите покажуваат дека квалитетот на компонентите со иста PV или RMS вредност е различен, а компонентите со помала геометриска точност може да произведат подобар квалитет на сликање од оние со поголема геометриска точност.

производство на елементи4

Истите оптички елементи на RMS исто така можат да го разликуваат нивниот квалитет на слика преку RWE.За страната за инспекција на производството, квалитетот на компонентите по производството може да се оценува независно без проектни документи.RWE помага брзо да се изберат компонентите што ги задоволуваат барањата за сликање и ја дава најдобрата комбинација помеѓу различните компоненти.Слика 4. Квалитетот на компонентите со иста PV или RMS вредност е различен

Рамката за локална толеранција предложена во оваа студија ќе обезбеди нова техничка поддршка за производство на оптички системи, особено оптички системи со висока прецизност и голем отвор, како што се системи за литографија и вселенски телескопи, и ќе има револуционерно влијание врз теоријата, технологијата и стандардите во областа на оптички дизајн и производство.На 8 септември, горенаведените достигнувања беа објавени во списанието OPTICA под наслов „Локална грешка на површината и евалуација на квалитетот за оптички површини“.


Време на објавување: 01-11-2022 година