Przewodnik po pryzmatach optycznych: rodzaje, materiały, powłoki i kontrole zaopatrzenia

Kupujący wysyła zapytanie ofertowe na 500 pryzmatów prostokątnych: nogi 20 mm, szkło N-BK7, obrót wiązki o 90 stopni i prawie nic więcej na rysunku. Trzy cytaty pojawiają się w ciągu tygodnia i różnią się między sobą o 40%. Szczelina rzadko jest szkłem. Jest to tolerancja kąta, liczba pokrytych powierzchni, specyfikacja fazowania i to, czy przeciwprostokątna jest wypolerowana w celu uzyskania całkowitego wewnętrznego odbicia, czy po prostu pozostaje szlifowana.

Pryzmaty zachowują się grzecznie podczas demonstracji w klasie i bezlitośnie podczas prawdziwego zgromadzenia. Błąd kątowy wynoszący 30 sekund kątowych wygląda na nieszkodliwy w certyfikacie inspekcji i zamienia się w widoczne przesunięcie punktowe, gdy wiązka pokona kolejne 600 mm przez system. To jest cały powód, dla którego ten komponent zasługuje na dyskusję dotyczącą specyfikacji, a nie na porównanie cen.

Co pryzmat optyczny robi z wiązką

Pryzmat optyczny to przezroczysta bryła o płaskich, wypolerowanych powierzchniach, która zmienia kierunek, ścieżkę lub zawartość widmową światła poprzez załamanie, całkowite wewnętrzne odbicie lub jedno i drugie.

Prawie całą pracę wykonują trzy mechanizmy, a każdy z nich stawia inne wymagania części.

• Refrakcja. Światło załamuje się na każdym styku powietrze-szkło. Odchylenie zależy od kąta wierzchołkowego i współczynnika załamania światła, więc tolerancja kąta i tolerancja indeksu nakładają się na siebie.
• Dyspersja. Indeks zmienia się wraz z długością fali, dlatego światło niebieskie opuszcza pryzmat rozpraszający pod większym kątem niż światło czerwone. Niezbędny w spektroskopii, niepożądany na ścieżce obrazowania, gdzie pojawia się jako kolorowe prążki.
• Całkowite wewnętrzne odbicie. Światło napotykające granicę szkło-powietrze poza kątem krytycznym odbija się z bardzo dużą wydajnością i nie wymaga powlekania. Problem polega na tym, że odcisk palca, warstwa kurzu lub drobne zadrapanie na twarzy cicho przekształcają odbicie w rozproszenie.

Główne typy pryzmatów i zadanie, które każdy z nich wykonuje

Typ pryzmatu podąża za potrzebną ścieżką światła, dlatego kształt należy wybierać na końcu, a funkcję jako pierwszą.

Dwa pryzmaty mogą wyglądać identycznie, a mimo to być określone w zupełnie różnych językach. Pryzmat prostokątny używany jako lustro składane jest oceniany na podstawie kąta odchylenia i transmitowanego czoła fali; ten sam sześcian zastosowany jako element rozpraszający ocenia się na podstawie kąta wierzchołkowego, jednorodności indeksu i naprężenia wewnętrznego.

Pryzmaty optyczne i bloki światłowodowe Przeglądaj ogólne pryzmaty optyczne i bloki światłowodowe, z kątem pryzmatu, współczynnikiem załamania światła i rozważaniami materiałowymi istotnymi dla porównania zachowania pryzmatu prostokątnego i pentagramowego. Zobacz produkt →

Wybór materiałów i powłok decydujący o wydajności

Wybór materiałów i powłok wpływa na transmisję, stabilność termiczną i żywotność, a także wpływa na cenę w większym stopniu, niż większość kupujących spodziewa się po pierwszej ocenie.

Każda niepowlekana powierzchnia ze szkła powietrznego traci około 4 procent światła przy normalnym padaniu, więc pryzmat z czterema ścianami bez powłoki może stracić ponad 15 procent, zanim wiązka dotrze do czujnika. Szerokopasmowe powłoki przeciwodblaskowe zmniejszają ten odsetek do znacznie poniżej 1 procent na twarz, ale zwiększają ryzyko: przyczepność, odporność na wilgoć i próg uszkodzenia lasera muszą teraz zostać określone i przetestowane powierzchnia po powierzchni.

Specyfikacje do sprawdzenia przed zatwierdzeniem rysunku

Siedem specyfikacji decyduje o tym, czy pryzmat będzie działał w Twoim złożeniu, a pięciu z nich zwykle brakuje w pierwszej wersji rysunku.

Gdzie pryzmaty zawodzą po dostawie

Większość uszkodzeń pola na pryzmatach wynika z przyczepności powłoki, odprysków na krawędziach lub zanieczyszczeń na powierzchni charakteryzującej się całkowitym odbiciem wewnętrznym, a nie na masowym szkle.

• Utrata przyczepności powłoki po czyszczeniu, zwykle związana z wyborem rozpuszczalnika lub techniką przecierania.
• Odpryski na krawędziach pojawiające się po czyszczeniu ultradźwiękowym, ponieważ faza nigdy nie została wpisana na rysunek.
• Degradacja warstwy cementu w kostkach rozdzielacza wiązki narażonych na działanie wilgoci lub światła o krótkich falach.
• Dryft termiczny, w którym aluminiowa obudowa i szklany pryzmat rozszerzają się z różną szybkością.
• Zanieczyszczenie przeciwprostokątnej TIR, które przekształca odbicie w rozproszenie bez widocznych uszkodzeń.

Sformułowanie ma znaczenie tak samo jak liczby i nasze Lista kontrolna zakupu pryzmatu omawia klauzule, które warto wpisać do zamówienia.

Pozyskiwanie niestandardowych pryzmatów bez utraty tolerancji

Pytaniem dostawcy, który ma znaczenie, nie jest cena za sztukę, ale to, czy sprzedawca jest w stanie utrzymać tolerancję kąta w całej partii i udowodnić to danymi.

Changzhou Haolilai Photo-Electricity (HLL) produkuje precyzyjną optykę od 1998 r. w zakładzie o powierzchni 35 000 metrów kwadratowych w krajowej strefie zaawansowanych technologii w Changzhou, zatrudniającym ponad 300 pracowników, posiadającym certyfikaty ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 i IATF 16949, prowincjonalnym centrum inżynierii precyzyjnych soczewek optycznych i eksportującym do ponad 20 kraje. Linia pryzmatów przebiega wzdłuż soczewek, okien, zwierciadeł i płytek, zatem pryzmat i sąsiadującą z nim optykę można porównać z jednym stosem tolerancji.

Przed zatwierdzeniem próbki należy poprosić o raport z pierwszego artykułu, który zawiera nazwę metody pomiaru kąta, krzywą powłoki dla każdej pokrytej powierzchni, zapis testu przyczepności oraz plan pobierania próbek obejmujący każdą partię produkcyjną, a nie jedną ręcznie wybieraną część.

Niestandardowe soczewki optyczne i elementy soczewek Zapoznaj się z opcjami niestandardowych soczewek optycznych w różnych kształtach i rozmiarach, ze szczegółami specyfikacji przydatnymi podczas przygotowywania zatwierdzeń próbek i wymagań RFQ. Zobacz produkt →

Rysunki i pytania dotyczące tolerancji można przesyłać za pośrednictwem strona kontaktowa ; plik PDF z zaznaczoną twarzą referencyjną jest wart więcej niż trzy e-maile z opisem.

Często zadawane pytania

Czym pryzmat optyczny różni się od zwykłego bloku szkła?

Pryzmat definiuje się na podstawie jego specyfikacji, a nie zarysu. Pryzmaty optyczne mają tolerancję płaskości i kąta w minutach łuku lub sekundach łuku, stopniowany materiał z kontrolowanymi pęcherzykami i naprężeniami, określoną jakość powierzchni na powierzchnię i zwykle powłokę. Pustaki szklane o tych samych wymiarach nie mają żadnego z nich.

O jaką tolerancję kąta powinienem poprosić?

Zacznij od budżetu błędów systemowych, a nie od strony katalogu. Ścieżki obrazowania i oświetlenia są zwykle wygodne przy czasie od 30 sekund łukowych do 1 minuty łukowej, podczas gdy interferometria i zespoły sterujące wiązką często wymagają kilku sekund łukowych. Zawsze podaj nazwę odniesienia i metodę pomiaru.

Które szkło pasuje do pryzmatu światła widzialnego?

N-BK7 obejmuje większość prac w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni przy umiarkowanych kosztach. Wybierz stopioną krzemionkę do głębokiej transmisji UV, ścieżek laserowych o dużej mocy lub dużych wahań temperatury oraz szafir, gdzie dominuje transmisja podczerwieni lub odporność na ścieranie.

Czy powłoka powinna być nakładana przed czy po cementowaniu?

Wewnętrzne powierzchnie muszą zostać pokryte powłoką przed cementowaniem, co oznacza, że ​​wydajność powłoki i wydajność cementu stanowią odrębne ryzyko, które należy ze sobą łączyć. Zaprojektuj kostkę tak, aby w miarę możliwości krytyczne powłoki znajdowały się na powierzchniach zewnętrznych i sprawdź twardnienie cementu bez naprężania pokrytych powierzchni.