Развој оптичког система за снимање високих перформанси обухвата кораке оптичког дизајна, производње, инспекције, монтаже и подешавања.Дизајн оптичког система је почетак читавог процесног ланца реализације оптичког система.Анализа толеранције је кључни мост између дизајна и производње.Разумна и тачна расподела грешака у производњи свих оптичких површина погодује реализацији производње оптичких елемената високе прецизности.Процена квалитета оптичких елемената ће дати тачну процену производних резултата, што ће помоћи да се квалитет производње оптичких елемената додатно унапреди.
Слика 1. Грешка и процена облика локалне површине
Најефикаснији метод анализе толеранције који се разматра више од пола века заснива се на статистици вероватноће Монте Карла.Ова толеранција је јединствен опис облика целе површине.Он одређује максималну РМС вредност или ПВ вредност грешке облика површине.Истовремено, квалитет оптичких елемената карактерише и РМС вредност или ПВ вредност површинске грешке.Међутим, стварна ситуација оптичког система је изузетно сложена.Постојеће методе анализе толеранције засноване на Монте Карлу не могу дати различите захтеве толеранције за различите области површине.РМС вредност или ПВ вредност грешке облика површине не може прецизно проценити квалитет оптичких елемената.
Након седам година напора, Зху Јун, ванредни професор Одељења за прецизне инструменте Универзитета Тсингхуа, потврдио је да различите области оптичких елемената имају различите захтеве толеранције, и предложио је локални модел површинске толеранције за оптичке површине.Локални модел толеранције може тачно да добије различите захтеве толеранције за различите области на површини, тако да се различите области површине могу произвести према различитим захтевима за тачност.Локални модел толеранције подрива глобалну теорију анализе толеранције засновану на Монте Карло статистичкој вероватноћи више од 50 година.Истраживачки тим је израчунао локалну површинску толеранцију три огледала оптичког система са три огледала ван осе (слика 1) и два огледала система типа Цассеграин (слика 2), и симулирао је и верификовао толеранцију.Резултат израчунавања толеранције показује очигледну локализацију.
Слика 2. У систему троструких огледала ван осе, локална расподела толеранције површине три огледала (а), (б) и (ц) је расподела одступања на површини три огледала, респективно.
Слика 3. У РЦ систему, анализирајте локалну дистрибуцију толеранције профила примарног огледала и секундарног огледала истовремено (а), (б), (ц) су дистрибуција одступања профила примарног огледала, и (д), (е ), и (ф) су дистрибуција одступања профила секундарног огледала, респективно
Истовремено, истраживачки тим је предложио тачну функцију процене РВЕ за квалитет оптичких елемената која је директно повезана са перформансама слике, замењујући традиционалне РМС или ПВ вредности за процену квалитета оптичких елемената, и проценио квалитет оптичких елемената. серије елемената са различитим површинским грешкама (слика 3).Резултати показују да је квалитет компоненти са истом ПВ или РМС вредношћу различит, а компоненте са нижом геометријском тачношћу могу произвести бољи квалитет слике од оних са вишом геометријском тачношћу.
Исти оптички елементи РМС-а такође могу разликовати свој квалитет слике кроз РВЕ.За странку за инспекцију производње, квалитет компоненти након производње може се независно проценити без пројектне документације.РВЕ помаже да се брзо изаберу компоненте које испуњавају захтеве за снимање и даје најбољу комбинацију између различитих компоненти.Слика 4. Квалитет компоненти са истом ПВ или РМС вредношћу је различит
Локални оквир толеранције предложен у овој студији пружиће нову техничку подршку за производњу оптичких система, посебно оптичких система високе прецизности и великог отвора, као што су литографски системи и свемирски телескопи, и имаће револуционарни утицај на теорију, технологију и стандарде. у области оптичког пројектовања и производње.Наведена достигнућа су 8. септембра објављена у часопису ОПТИЦА под насловом „Локална површинска грешка и евалуација квалитета оптичких површина“.
Време поста: 01.11.2022
