了解表面質(zhì)量

光學(xué)組件的表面質(zhì)量是對(duì)可能會(huì)在制造和處理過(guò)程中產(chǎn)生的表面缺陷的評(píng)估。在大多數(shù)情況下，這些缺陷幾乎或*不會(huì)對(duì)成像或聚光應(yīng)用中的整體系統(tǒng)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。通常，它們只會(huì)略微降低吞吐量或略微增加散射光。但是，某些特定表面會(huì)對(duì)這些缺陷更為敏感（如成像板的表面），因?yàn)檫@些缺陷將進(jìn)過(guò)聚焦，并且表面會(huì)出現(xiàn)高功率，而這些缺陷會(huì)增加能量吸收并損壞光學(xué)元件。適用于表面質(zhì)量評(píng)級(jí)的規(guī)定包括：

1、ANSI/OEOSC OP1.002-2009，針對(duì)光學(xué)和電光儀器 – 光學(xué)元素和組件 – 外觀缺陷*

2、ISO10110-7：2008，光學(xué)和光電- 適用于光學(xué)元件和系統(tǒng)的制圖 - 第7部分：表面缺陷公差*

3、ISO14997：2003;光學(xué)和光學(xué)儀器 - 用于檢測(cè)光學(xué)元件表面缺陷的方法

4、MIL-PRF-13830B；管理火控儀器光學(xué)組件的制造、組裝和檢測(cè)的一般規(guī)格

*可以按照這些標(biāo)準(zhǔn)制造愛特蒙特光學(xué)的自定義光學(xué)組件

愛特蒙特光學(xué)遵循常用的表面質(zhì)量評(píng)級(jí)方法：美國(guó)軍用性能規(guī)范MIL-PRF-13830B，該方法采用基于此處規(guī)定的校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)“劃痕和麻點(diǎn)”數(shù)。它確定了劃痕和麻點(diǎn)的口徑，并根據(jù)組件的大小及其劃痕和麻點(diǎn)數(shù)確立了限制每個(gè)缺陷所允許數(shù)量的規(guī)定。

劃痕和麻點(diǎn)數(shù)是不相關(guān)的兩位數(shù)，通常以連字號(hào)分隔：前面是劃痕數(shù)，后面是麻點(diǎn)數(shù)。這些數(shù)字通過(guò)肉眼將劃痕的亮度和麻點(diǎn)的直徑與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行比較來(lái)確定，組件和標(biāo)準(zhǔn)均遵從性能規(guī)范中規(guī)定的光照條件。的劃痕和麻點(diǎn)數(shù)表明組件的劃痕亮度或麻點(diǎn)尺寸不能超出校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中的對(duì)應(yīng)數(shù)字。

劃痕數(shù)是以下任意數(shù)字之一：10、20、40、60或80，其中劃痕亮度從10到80逐漸提高。這并不是準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，只是表示組件劃痕亮度與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)劃痕亮度的佳匹配。但是，麻點(diǎn)數(shù)是可測(cè)量的數(shù)字：即大組件麻點(diǎn)的直徑，以1/100毫米為單位。因此，直徑為0.4mm的麻點(diǎn)將表示為麻點(diǎn)數(shù)40，直徑為0.2mm的麻點(diǎn)將表示為麻點(diǎn)數(shù)20，以此類推（圖1）。

圖1： 劃痕-麻點(diǎn)評(píng)估說(shuō)明

一旦確定劃痕和麻點(diǎn)數(shù)，即可按照以下方式確定可允許缺陷的限制：

劃痕

具有劃痕數(shù)(LSN)的抓痕長(zhǎng)度之和不能超出光學(xué)元件直徑的四分之一。對(duì)于非圓形光學(xué)元件，應(yīng)該使用與該光學(xué)元件相同區(qū)域的圓形的直徑。

麻點(diǎn)

所允許的大尺寸的麻點(diǎn)(N)的總數(shù)量不能超過(guò)直徑除以二十得出的商。

所有麻點(diǎn)直徑(d)的總和應(yīng)該小于或等于所允許的大尺寸的麻點(diǎn)(N)的總數(shù)乘以麻點(diǎn)數(shù)(D)得出的積。

根據(jù)以上限制，直徑為100mm且表面質(zhì)量為60-40的光學(xué)元件可以具有多個(gè)亮度為60的劃痕（總長(zhǎng)度不超過(guò)25mm）。它所具有的大尺寸，即0.4mm（40麻點(diǎn)數(shù)）的挖痕不能超過(guò)5個(gè)，而且所有麻點(diǎn)的直徑之和不能超過(guò)4mm。

80-50的劃痕-麻點(diǎn)規(guī)格通常被視為標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，60-40被視為精密質(zhì)量，而20-10則被視為高精密質(zhì)量。