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光学零件的面形偏差

作者:admin 发布时间:2020-06-18 08:09点击:

  【国家标准】 GB 2831-1981 光学零件的面形偏差 检验方法(光圈识别) 标准

  l CS 37.020N 30圆圈中华人民共$- n国国家标准G B/T 28312009代替G B/T 28311981光学零件的面形偏差Surface formdevi ati on of opti calel em ents( IS( J10110- 5:2007,0pti cs andphotoni csPreparati onof draw i ngsfor opti cal el em ents and system sPart5:Surface f ormtol erances,N EQ )20091115发布2010-02-01实施宰瞀髁鬻瓣訾襻瞥星发布中国国家标准化管理委员会仪1” 6B/T 28312009前言⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯范围⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2规范性引用文件⋯ 3术语和定义⋯ ⋯ ⋯14面形偏差的公差规定5标注方法⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 6公差标注示例⋯ ⋯ 7检验方法⋯ ⋯ ⋯ ⋯附录A( 规范性附录)附录B( 资料性附录)附录C( 资料性附录)附录D ( 资料性附录)参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 目次弧矢偏差的公差与曲率半径公差间的换算光圈度量 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯使用干涉仪判读不规则干涉条纹 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ PV值、rm s值及Pow er值与其他参数的关系I,●1234589墙毖捣 刖菁G B/T 28312009本标准对应ISO101105:2007( ( 光学和光子学光学零件和光学系统图样第5部分:面形公差》,与ISO101105:2007的一致性程度为非等效。本标准与IsO 101105:2007的主要差异:一一删除国际标准的序言和前言;增加了术语和定义;增加了光圈识别检验方法;增加了面形偏差的未注公差规定}增加了不规则干涉条纹判读及有关数字干涉条纹解析内容。本标准代替G B/T 28311981《光学零件面形偏差的检验方法( 光圈识别法) 》,本标准与1981的主要差异为:修改了标准名称;增加了术语和定义,明确了PV值及rm s值的定义;增加了面形偏差的公差的单位规定;增加了面形偏差的画图表示,并修改了面形偏差的表示方法及表示位置;增加了未注公差的标注规定;增加了数字化PV值及rm s值的测量问题;将换算公式、光圈识别方法放人附录A和附录B;增加了不规则干涉条纹判读及数字干涉条纹鳃析,并将其内容放人附录c。本标准的附录A是规范性附录,附录B、附录c和附录D 是资料性附录。G B/T 2831本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国光学和光子学标准化技术委员会( SAC/TC 103)归口。本标准负责起草单位:宁波永新光学股份有限公司、上海光学精密机械研究所、上海理工大学、凤凰光学集团有限公司、江南永新光学有限公司、苏州一光仪器有限公司。本标准参加起草单位:浙江舜宇集团股份有限公司、宁波华光精密仪器有限公司、宁波市教学仪器有限公司、麦克奥迪实业集团有限公司、贵阳新天光电科技有限公司、梧州奥卡光学仪器公司、南京东利来光电实业有限公司。本标准主要起草人:曾丽珠、徐德衍、章慧贤、冯琼辉、邬子刚。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 28311981. 1范围光学零件的面形偏差G B/T 28312009本标准规定了光学零部件面形偏差的术语和定义、公差及检验方法。本标准适用于使用光学样板的等厚干涉方法及干涉仪方法检验光学零部件的面形偏差。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。G B/T 13323光学制图( G B/T 133232009,1SO 10110 1:2006,O pti csandphotoni csPreparati on of draw i ngsforopti calel em ents andsystem s--Part 1:G eneral ,N EQ )3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1面形偏差surfaceformdevi ati on被测光学表面相对于参考光学表面的偏差。注:在用样板检测的陬形检验范围内,面形偏差是通过垂直位置所观察到的干涉条纹( 通称光圈) 的数目、形状、变化和颜色来确定。3.2峰谷值peakto-val l ey( PV) val ue两面之间的最大距离减去最小距离,简称Pv值。3.3条纹间隔单位uni toffri nge spaci ng一个条纹问隔的面形偏差等于1/2波长。3.4总表面偏差状态totalsurface devi ati on functi on实际表面和所期望的理论表面之差所规定的理论表面。3.5近似球面approxi m ati ng spheri cal surface总面形偏差均方差为最小值的球面。3.6弧矢偏差sagi ttalerror近似球面和平面之间的PV值。3.7不规则性状态i rregul ari tyfuncti on总面形偏差状态和近似球面之差所规定的理论表面。】 G B/T 283120093.8不规则性i rregul ari ty不规则性状态与最接近它的平面之间的PV值。注:对丁一个名义上的球面,不规则性表示偏离于这个球面的程度;对于一个非球面,不规则性表示总面形偏差状态偏离于这个非球面度的部分。3.9近似非球面approxi m ati ng aspheri c surface对于不规则性状态均方差是一个最小值的旋转对称表面。310旋转对称不规则性rotti onal l y system l etri c i rregul ari ty近似球面与最佳接近球面的平面之间的峰谷值( PV值) 。注:旋转对称不规则性是由不规则性的旋转对称部分规定的,其值不得超过不规则性。3.11总面形偏差均方差totalRM stI[ illS devi ati on被测光学表面与所期望的理论表面之间的均方差( rm s) 值。没有减去任何类型的面形偏差。3.12不规则性均方差ri l l s i rregul ari tyRM Si按3.7的不规则性状态均方差值。3.1 3非对称性均方差ri l l s asym m etryRM Sa不规则状态与近似非球面之间差值的均方差值。3.14光圈正负号Posi ti ve( H i gh) and N egati ve( Low ) si gns of new t on ri ngs在用样板检验的圆形检验范围内,当被测光学表面相对于参考光学表面中间接触时,规定高光圈( 凸) 为正;边缘接触时,规定低光圈( 凹) 为负。3.1 5像散偏差asti gm ati smdevi ati on of new t on ri ngs被测光学表面相对于参考光学表面在两个相互垂直方向上产生的光圈数不等所对应的偏差。3.16局部偏差i rregul ari tydevi ati on of new t onri ngs被测光学表面相对于参考光学表面在任一方向上产生的干涉条纹的局部不规则性程度。4面形偏差的公差规定4.1总则4.1.1面形偏差的公差由最大可允许弧矢偏差值、不规则性和旋转对称不规则性表示。另外,还可以用测量面形偏差的3项均方差rm s的公差( 总面形偏差均方差,RM St;不规则性均方差,RM Si ;非对称性均力差,RM Sa) 表示。4.1.2在用样板检验时,面形偏差的公差包括3项:被测光学表面相对于参考光学表面的曲率半径偏差所对应的光圈数用N 表示;a)b) 像散偏差对应光罔数用△ 。N 表示;, G B/T 28312009c)局部偏差所对应的光圈数用△ 。N 表示。4.1 3在用数字干涉仪检验时,PV值和rm s值仅仅在实际的检验区域内计算给出。其表达形式见附录D。4.2单位弧矢偏差值、不规则性和旋转对称不规则性的最大可允许误差,规定以条纹间隔或以纳米( [ 1ri ] ) 为单位。若面形偏差检验是由入射光与反射光干涉方法进行,则光的半波长的面形偏差产生1个波长的波前蒺,形成干涉图的不同明暗度。从1个亮环到另一个亮环或从1个暗环到另一个暗环为1个条纹间隔。条纹间隔并不表示条纹的横向距离,实际干涉图E可见的干涉条纹相当于波前差的波长数。若技术要求是用一个或几个rrns值偏差类型给出,也应以条纹间隔或纳米( nm ) 为单位。注1:实际上规定1个干涉条纹间隔即1/2个波长( 波长单位为纳米) 。注2:应用rnl s类型的公差值需要对光学系统用数字干涉分析方法给出。4 3波长除非另有规定,以汞绿色谱线:规定可以从一种标准波长转换到另一种波长.见式( 1) :nri l 。~^2一N a】× ( 11/^2)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯” (1)式中:MN a波长^,的条纹间隔数。波长^z的条纹间隔数;4.4未注公差光学零件的产品图样上未标注面形偏差公差时,其表面应符合表1规定的一般面形偏差要求。当零件的面形偏差要求高于或低于面形偏差末注公差时,均应在零件的产品图样}予以标注。表1面形偏差未注公差光学零件最大尺寸范围/rnml o10~3030~100100~3003/5a/103/10( 2)3/10( 2)一般面形偏差未注公差,条纹数( 1)( 2)( 所有q530)( 所有中60)注:表中的公差标注法,见51、5.2。4.5弧矢偏差的公差与曲率半径公差间的换算遵照附录A的规定。5标注方法5.1标识面形偏差的公差的完整标识由代号⋯3 、斜杠⋯/ 和最大可允许弧矢偏差、不规则性及旋转对称不规则性或合适的rFl l s值偏差类型构成。5.2标注构成面形偏差的公差的标注构成采用下列3种形式之一:3/A( B/C) ;或3/A( B/C) RM Sx%D ,其中X为t、i 或a之一;或3/一RM Sx:D,其中:a) A值表示下列情况之一:最大可允许的弧矢偏差,以纳米( nm ) 、条纹间隔或光圈数表示;_ GB/T 28312009以长划线“ ” 表示总的曲率半径公差由曲率大小尺寸给出( 不适用于平面表面) 。b) B值表示下列情况之一:一以纳米(nm )或条纹间隔表示的最大可允许的不规则性值,或对应的以像散偏差表示的光圈数;一一以“ ~” 表示未给出的不规则性公差。c值是以纳米( nm ) 或条纹间隔表示的可允许的旋转对称不规则性或局部偏差表示的光圈数,c)如没有该公差,就写成3/A( B) 。如对于3种偏差类型都没有公差要求,则写成3/一。d) D 值是可允许的以字母x分类的rm s最大规定值,x为其中t,i 或a之一。允许规定多于一个类型的rm s面形偏差的公差技术要求,并应在图样技术要求中用分号分开表示。如第6章中的示例5。所示的面形偏差的公差都是指光学有效面积,如特指光学有效面积内的特殊较小区域,该检验范围的直径应附上所容许的范围中表示,如下所示:3/A( B/C) RM SxD ( 所有的垂⋯ )若技术要求没有规定Pv公差值,总面形偏差仅包括弧矢偏差和不规则性两个值。必要时,总面形偏差要求将在图样中另加说明。例如:总表面偏差不超过0.25A或总表面偏差不超过150 nm 。5.3标注规则面形偏差的公差按G B/T 13323的规定,注写在产品图样专用表格的面形偏差栏中,或将需标注表面用指引线引出后注明,并与中心偏公差及表面疵病公差以序排列,或在技术要求中说明。除非另有规定,对于两个或多个光学零件的胶合件( 或光胶件) ,对单个光学零件规定的面形偏差的公差也适用于光学胶合件( 即胶合后或光胶后) 的面形偏差的公差。6公差标注示例6.1专用表格标注面形偏差的公差按G B/T 13323的规定标注在产品图样的面形偏差栏中。示例1:3/3( 1)弧矢偏差的公差是3个条纹间隔;不规则性不超过1个条纹间隔。示例2:3/5( 一) RM Si 005弧矢偏差的公差是5个条纹间隔;未要求不规则性或旋转对称不规则性;不规则性均方差小于0 05条纹间隔。示例3:3/3( 1/o.5) ;^一632.8 nm ( 全部垂20)弧矢偏差的公差是3个条纹间隔;总的不规则性不超过1个条纹间隔;旋转对称不规则性不超过0.5个条纹间隔;条纹间隔以波长^为632.8 nm 度量;所有公差都适用于020m rl l 范围内的检验区域。示例4:3/( 1)不要求弧矢偏差;曲率半径公差由曲率半径表示;所有的不规则性不超过1个条纹间隔。示例5:3/RM St.0 07;RM Sa0035;40511111弧矢偏差、不规则性或旋转对称不规则性都没有公差要求;曲率半径公差由曲率半径给出;与所期望的理论表面比较时,总面形偏差均方差小于0 07个条纹间隔.非对称性均方差小于0.035个条纹间隔。所有面形偏差的条纹间隔以波长A为405 nm 度量。示例6:3/600 nm ( 300 am /150 nm ) ( 全部垂20)4 G B/T 28312009弧矢偏差的公差是600 nm ;不规则性公差小于300 l qrl l ;旋转对称不规则性公差小于150 I] N I所有公差都适用于@ 20m m 范围内的检验区域。6.2引出标注见图1。7检验方法图1弧矢偏差的公差3个条纹间隔,不规则性不超过1个条纹间隔7.1光圈识别法7.1.1检验工具光学样板。7.1.2检验条件a) 计算标准光圈数的参考波长按4.3。b) 最好采用单色光照明,在一般情况下,可用白光照明。此时应用同种颜色来评定光圈。c) 在确定光圈数时,如条件限制,不能在垂直位置进行观察时,应按式( 2) 校正光圈数N 。N 一旦式中:N 一垂直位置观察时的光圈数;N7一与垂直方向成倾角a时所观察到的光圈数。如N 21,COs。245。,则N一万南41 4。17.1.3正负( 高低) 光圈的识别a)一般情况下高低光圈的识别负( 低) 光圈:当空气隙缩小时,条纹从边缘向中心移动,如图2a) 。正( 高) 光圈:当空气隙缩小时,条纹从中心向边缘移动,如图2b) 。b)光圈数少时高低光圈的识别负( 低) 光圈:当空气隙缩小时,条纹弯曲方向和移动方向,如图3a) 。正( 高) 光圈:当空气隙缩小时,条纹弯曲方向和移动方向,如图3b) 。c) 在白光下观测时,也可按光圈颜色的序列来识别正负( 高低) 光圈负( 低) 光圈:从中心到边缘的颜色序列为“ 蓝、红、黄” 等,如图4a) 所示。正( 高) 光圈:从中心到边缘的颜色序列为“ 黄、红、蓝” 等,如图4b) 所示。 I J ~Ⅲn^M Ⅶn^l &“ $《#^M图2高低光匿的识别IJ ~Ⅲ,J ^m Ⅻ㈨,J ^,tI& , j i 糸& BⅫ^l _J图3光圈数少时高低光圈的识别旧光嘲牧N 的畦咕啦“ 视付l £仃做愤瞻越⋯ 内的光心数确定-埘枯垭小岛时.也tl f橄拊l 涉也幢{d址附,女h囤4按光圈颜色的序列来识别高低光囤71 4光圈的度量7 2干涉圈观察法72 1检验工具球l fl Il 。涉仪 FⅢl 涉仪函@。d④二 G B/T 283120097.2.2检验条件a)仪器参考波长一般为633 nm ,按4.3计算实际条纹数;b) 仪器应置于防震动工作台上。7.2.3检验方法及判定遵照附录c的规定。7.3数字波面干涉测量法多项式描述表( 波) 面的一种试验、分析方法,用于PV值及rrns值等相关参数,见附录D。 G B/T 28312009附录A( 规范性附录)弧矢偏差的公差与曲率半径公差间的换算换算公式:最大可允许的条纹数相应于曲率半径公差的换算,由式( A.1) 和式( A.2) 给出:因△ R/R是一个小量,N ( 2AR/{1一~/[ d/( 2R) ] 2)⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 若d/R也是一个小量,此式可近似写成:N Ed/( 2R] 2× ( AR/2)⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 式中:R曲率半径,单位为毫米(ram );△ R曲率半径公差值,单位为毫米(ram );d被测区域的直径,单位为毫米(ram );A波长,单位为纳米( nm ) ( 一般指波长为546.07 nm ) 。12AA(( 附录B( 资料性附录)光圈度量G B/T 28312009B.1目视估读光圈度量B.1.1光圈数N 的度量在光圈数多的情况下,以有效检验范围内直径方向上最多条纹数的一半来度量,如图B.1。B.1.1.1匪◎匿◎雕① 雕⑦图B.1光圈数Ⅳ的度量图B.1表示在被测光学表面与参考光学表面仅有半径偏差情况下的光圈数N 的度量方法以及表不偏差大小和方向的误差曲线。其中,虚线表示参考光学表面,曲线表示球面( 或平面) 相对于参考光学表面的偏差大小和方向。平行线在光圈数少的情况下,光圈数N 以通过直径方向上千涉条纹的弯曲量( h) 相对于条纹的间距( H ) 的比值( N ) 来度量,如图B.2。图B.2N 1的光圈数的度量 GB/T 28312009图中:a)以暗( 或明) 两相邻条纹的中心距离作为条纹的间距( H ) ;b) 一般调至3~5根条纹数;c) 如图B.2所示,计算:N 一鲁一学-oB.1.2像散光圈数A1N 的度量s△ ,N 以两个相互垂直方向上光圈数N 的最大代数差的绝对值来度量。B.1.2.1椭圆形像散光圈数△ 。N 的度量如图B.3。图B.3椭圆形像散光圈数A,N 的度量图B.3表示被测光学表面在x_x和y-y方向上的光圈数N :和N 。不等,偏差方向相同。图例中N 。一一2,N ,一3,则该被测面的光圈数N 一一3,像散光圈数△ 。N --1N ,一N 。一1。B.1.2.2马鞍形像散光圈数△ l N 的度量如图B.4。图B.4马鞍形像散光圈数A,N 的度量图B.4表示,被测光学表面在苍X和Vy方向上的偏差方向相反。图例中,N :一一】,M =+2则该被测面的光圈数N -+2,马鞍形像散光圈数△ -N --【N 。~N 。一3。B.1.2.3拄形像散光圈数△ ,N 的度量如图B.5。10 G B/T 28312009图B.5柱形像散光圈数A,N 的度量图/3.5表示,被测光学表面的芹X和Fy方向上的光圈数^L和M 不等。其中,某数N --0.图例中,M 1.N 。一0,则该被测面的光圈N --l ,柱形像散光圈数A,N --M在光圈数少的情况下,像散光圈数△ ,N 的度量如图B.6。B.1.2.4w ,一。.tw ,一。.z。.N。-一-。O.:b条强x仉余x闲x压受圃沁∥ 阁廷岁出醛过L疆琵方向上的光圈N 。I一1。图B.6N 1的像散光圈数A.Ⅳ的度量图B.6表示,被测光学表面在x_x和y_y方向上的光圈数不等,而N :和N 。都小于1。可根据两个方向的干涉条纹的弯曲度来确定M 和N ,。在图例中,N 。一0.2,N ,一0.4,则此被测面的光圈数N --一O .4,像散光圈数△ .N M N 。一0.2。B.1.3局部光圈数AzN 的度量△ 。N 以局部不规则干涉条纹对理想平滑干涉条纹的偏离量( e) 与两相邻条纹间距( H ) 的比值来度量。B.1.3.1中心局部光圈数△ 。N 的度量如图B.7。 G B/T 28312009图B.7a)表示低光圈中心低△ zN一寺一孺1一o.15图B.7b)表示低光圈中心高△ 。N一寿一丁2.5一o.28B.1.3.2边缘局部光圈数△ 。N 的度量如图B.8。图B.8边缘局部光圈数AzN 的度量图13.8a)表示低光圈翘边△ 。N一百e一面1,5一o.2图B.8b)表示低光圈蹋边△ 咭N一寿一雨2.5一o.3B.1.3.3中一t2, 及边缘均有局部偏差的局部光圈数赴N 的度量如图B.9。.图B.9中心及边缘均有局部偏差的局部光圈数A2N 的度量 幽B.9a) 表不低光圈中心向,蹋边。中心局部光圈数△ 。N7一备边缘局部光圈数&Ⅳ一各一嚣一o.4则该被测面的局部光圈数取大值为A。N --O .4图B.9b) 表示低光圈中心低,蹋边。丽2.5一o.3中心局部光圈数△ 。N =告一蕊1.2一o.14边缘局部光圈数△ z胪一嚣一鑫一o.35则该被测面的局部光圈数取大值为Az N --0.35弓形光圈的光圈数N 和局部光圈数A2N 的度量如图B.1 0.B.1.4G B/T 28312009图B.10弓形光圈的光圈数Ⅳ和局部光圈数A2N 的度量当被测的光圈为弓形光圈而对N 的取值方向有争议时,则规定根据△ :N 为最小的原则来取值N和△ 。N 。如,当被测面出现如图B.10所示的干涉图形时,则对该被测面的N 和△ :N 的判断可能引起争议。此时可按下述方法加以确定。在图B.10中,如以边缘部分的干涉条纹为基准引出延伸线,作为平滑干涉条纹考虑,则其中心对平滑干涉条纹的偏离量为e。:AzN7一最一去:0.4反之,如以中心部分的干涉条纹为基础引出延伸线,作为平滑干涉条纹考虑,则其边缘对平滑干涉条纹的偏离量为e。:△ zⅣ一熹一筹=o.6比较两者,得:△ 2Ⅳ7△ :N7,所以该检面的光圈数N一鬲h一孺4一o.53,A2No.4。 G B/T 28312009B.1.5S形光圈的度量对像散光圈数A,N 和局部光圈数△ :N 没有要求的且表面光圈数少时出现S形光圈,则按图B.11所示的方法度量N ,该被测面的的N 一百h百20.4。B.2干涉色估读光圈度量B.2.1用样板检验,以荧光灯作光源时,当边缘接触其边缘颜色为灰白色时,则可根据中间颜色按表B.1确定光圈数。表B.1干涉色估读光圈度量光圈数N中间颜色1O绿黄淡黄绿淡绿蓝蓝紫蓝紫红橙红深黄o9o 8o 7o.6o.5o4o302o.1淡黄B.2.2用样板检验,以荧光灯作光源时,与空气隙厚度相对应的光圈数和颜色见表B.2。表B.2干涉色估读光圈度量空气层厚度/nm光圈数N颜色空气层厚度/Fl m光圈数N颜色2730.1黑灰铁灰草灰300.41.1紫蓝蓝淡绿蓝淡黄绿绿黄黄深黄玫瑰红淡红紫紫546023277l _281.20 4灰382314136.505灰白淡黄409615163 80.643691.6191l07黄4642l7218 40 8深黄橙红紫红49151 824 570.95188l 0 B 230人卒7t隙的 杵学例 零级条纹附近小现J ;肤r1也rrl J 小姊确定目-乜的蓐刖时.一-T{r人髓洲零什 o林准【m 之t,J 的川隙.他之小脱较叫娃的颇乜。然n,从颧也川隙z, J N /^Ij ! ) 一I .什出边缘 l -l -川觑t也的*旧 tl i , I呲的置仇求l l 掉光嘲数。例如.n D凡Ii i 】隙后.-I-l i J J 茁I色对淡蛛雌从凡It 2巾1f^}I{该筋色所埘盹的兜瑚数N .1 3,J £边缘膨c色为曲乜.1£黼乜所时应的光I目数~。” 7州碱删零什的光嗍数为NNh_N ”O “ 3实物照片附图附图B 1~=3附图 _2、=+2附图B 31=+1 6附图B 4、训0附图B5、一044口匝 ●一●一●●●●~●~●●一●●一◆◆●一◆●~●一◆◆● 附图B15 N =0 4A。Y=04附图B 16~=0 3A,~=018附圈II17、=一02A,N =01 3附图B18~=十0 3A、=03咐圉B19x形光圈~=I3 附录c( 资料性附录)使用干涉倪判读不规则干涉条纹C 1总则使用干涉仪常用十牛产现场的光学零忭而形偏惹水规则性的快建1盘删。1~州1I:接触1。涉仪嗡骑}mi ^1时.出现的弧*偏篮取决于破洲而与誊考II】之州的距离,有效奎每阿址将』#磬母『『i 『投影剐被洲州r当“ 般罄昔而的曲率 f往等于名义的竭I论表面时.确定弧矢偏差蛏简单。m 僻口苛虑弧*偏差符号名义舳理论表面矢商和有效磬考1盘i 矢高之箍必须椰加。即相对于干涉参考嘶必须确定那个被测11l 址川丧面还足凸表面。通常.这个有效参考面的曲率半径址未知的.固此,不能确定弧矢偏差.但 4确定水胤州性。( 2无倾斜的干涉条纹c 2 1圆形干涉条纹图、~小存n所有托他类删的偏芷时弧欠偏芷产q一组同-IL, 的、嘲形l 涉杀垃I目.条垃的! F张陆羝垃数的平方根而增加.从条纹罔中心r}.算。C 2 2椭圆干涉条纹圈当存在微小的怍对称偏蕞_《I.嘲环附形畸变成椭圆( 如圈C 1所示) 。若战洲而州对于参考光学丧l fl 是口的.如果被测面胡向摩考光学裘而移动.划干涉条纹向中心穆动.如果r涉条纹向外移动,则被测州足凸的。凸州而的判断 1光罔识别洼栩同。C 2 3双曲线干涉条纹图若存n:较大的非对称偏捧研,产牛证似的双曲线肜条垃( 如l 目【-2所示) .这时破洲IⅢ柏馓向錾与断移动肘.冉肚条垃向内移动.仃肚条纹向外移动。C 2 4干涉条纹不规则性估读计算分别取从中心到边缘脯十方向的条纹数m 和” 4( 通常埘正交A向.即削u90)图C 1表示2个不规则性条纹 圆水规州性=Ⅲ” t2i 1并双曲线彤条纹小规则性⋯。Ⅳ, 一?5tl囤C 2表示4个不规则性条纹f1弹椭圆条垃:承例( 1.按l ⅪL-l=( 3 =2条纹川隔小例o 2.按IⅫL5一}荣纹间隔C 3有倾斜时的干涉条纹C 3 1干涉条纹调节埘过被测『n】州对r錾考l 酊将条纹{固至两垂直方向上.判读两个方向的条纹M 隔叭,” .C 3 2凹、凸面殛误差判断拧阿个肯向条纹穆脚都朝向中一C, m t.被测面是凹的,若向外,则教测面姓凸的,若两个方向条垃移M 柏厦则不规911性夫干弧父偏差。c 3 3干涉条纹不规则性计算:“ 例0 n按嘲C3:}一htnh=1 nl不规则制;” l +m =^山+h千÷ k⑤@sri3h=05 57Ⅲ一0j7^=1 8个条垃~nh-- t- Ⅲ0}#^m *w 【⋯ :_I$#m 】#m **8日nn图C 3按参考面在两个方向取向.不规则性1 8个条纹间隔 C 4非圆形检验区域c4 1椭圆条纹计算符r涉的墼学耐。o融洲面之间仔住倾蒂r,当破测面朝向参考面轻激移动时.袋垃n:阿十矗向的移动h向排IW 娃地向rI,心移动:业住两种方向下泉纹都是明显地背向ch0移动.则扼矢偏第越过水胤州性.川“ F脯蛐条纹的两式1l 博:弧x菇(椭口※纹)号鼎=52*纹Ⅷw水规则性( 黼咖条纹) 一∥ ( “ :+∥ )Ⅻl 目【}}I,Ⅲj5Ⅲ0 5⋯32nn1^一22 m mR16 m nl Wc 4 2双曲线条纹州雕朴l 涉的磬考同与融洲i 日之hJ 仔往倾斜.当被测而刊向磐莓晰轻敞髂功『I_f.一个方向条垃驯显向r}心移动向钟个宵Ih] 荣纹l W 娃地什i -}心移动.州不规则性大丁弧父偏蓐.用计算t叹曲线条纹的阿j {=l P竹:弧父偏蓐( 烈肌线条垃)R。( m .m +)小规则悱 烈曲线R孑(;岩:专字生j÷ 影图c 4非圆形检验区域的例图表明弧矢偏差5 2个条纹间隔有3 6个条纹间隔的不规则性c 5旋转对称不规则性n存在倾斜情j j 己下,呈现“ w ” 或“ M ” 形状.这取决丁倾斜方向。偏离球面的偏蕞姓由祭纹A栈的偏差所袅祉符旋转对称的不规则fl ! 用条纹偏离直线州^收示.条纹间隔用,^小.则旋转埘称小规则r{:h/⋯o j 个泉纹间隔。?等J ^一.如I斟( 5.中心条纹偏离卣线个泉纹问隔,则旋转对称小规则性为: 国c 5表示0 5个条纹间隔的旋转对称不规则性实例l 衔形偏差n有旋转对称什的韩一废址篮通址h述f哑斜州仃厦堑脱测的井他樽在另一个疗向l 祭垃定忙阿脱测。m 现的泉纹n*个打『_l Jl 址一样的911岍形偏正址旋转对称的旋转对称的不舰则性偏肛推杀垃的所打疗向l 址t样的。 G B/T 28312009附录D( 资料性附录)PV值、rm s值及Pow er值与其他参数的关系D.1PV值、rm s值及Pow er值与5.2标注构成中A、B、C值的关系现代数字波面干涉仪的输出参数,除提供干涉图、二维图形及三维等高图外,一般给出PV、rm s及Pow er 3个数值。这些数值与5.2中A( B/C) 值的关系由数字处理进一步得出:数字波面干涉仪( 如,ZYG OG Pl 干涉仪) 输出界面上设置有“ ISO101105” 窗口。当测试结束,并已给出PV值、rm s值及Pow er值后,再点击“ ISO10110-5” 窗口,则仪器将给出SAG ,IRR,RSI等数值,分别对应A,B,c值。也可以给出RM St,RM Si ,RM Sa数值。若干涉仪数据中没有提供“ ISO 101105” 窗口所给出的数值,仅按PV值、rm s值及Pow er值只能给出A值,即Pow er值等于A值或等于SAG ,而其他值没有直接的对应关系。D.2PV值、Pow er值与N 、Aj v的关系一个实际被测波前的PV值,有两个含义:可以理解为波前的最高( 前) 点到最低( 后) 点的距离;也可以理解为这一波前移出( Rem ove) 最佳拟合球面后的PV值。一般情况下,两者有不小的差异。波前移出( Rem ove) 最佳拟合球面后的PV值与5.2中A( B/C) 值中的B、c以及RM Sx有一定的对应关系。干涉检验平面表面时,通常不应移出Pow er值,因为表面残存多大程度的凸凹表面( 光圈) 是平面要求控制的技术指标之一;然而,应用在光束传输中的某些平面表面,移出Pow er值后的PV值是最重要的,即是否移出Pow er值应视具体使用和检验要求而定。一般将Pow er值定为A值,即为^f。移出Pow er值后的PV值为AN 。如果数字式干涉仪没有提供移出Pow er值的结果,按如下3种情况判断:当被测面较好时,即Pow er值等于或近似等于PV值,则PV值或Pow er值等于N 。当被测面较差或很差时,则一般Pow er值都很小,故将Pv值直接作为△ N 。实际上,此时N值已无意义或不作为要求,只对△ N 有要求,类似于3/( B/C) 的形式。a)b)c) 当被测平面质量一般时,Pow er值仍为N ,△ N 无法得到准确结果,一般可近似视为PV值减去Pow er值的结果作为△ N 的参考。D.3rm s值质量指标评判示例PV值通常被用于描述系统的光学质量。ri l l s值是反映整个被测波前( 或光学表面) 范围内与最佳匹配的参考波前的光程差平方和的均方值,是全表面上平均误差的表征,而不是由一两点的PV值判定被测整个光学表面的优劣。如,一个400 m m × 400 m m 的良好光学表面,其中仅有一个约1 m m × 1 m m 的深凹坑,由此PV值可能很大,但其面积仅占整个光学表面的o.000 6%,其影响几乎可被忽略,它仍可被判定为好的光学表面。因为其rti i s值仍然很小。又如,光学表面上的不洁净点、划痕( 在缺陷要求之内) 或干涉检验时的被测光学表面的边缘效应,都将大大地影响PV值,但其本身质量却有可能是一个好的表面,故用rm s值作为质量评价指标避免了这种失误。通常,ri l l s值的变化范围约为Pv值的1/5左右。这个比值主要取决于波前( 或表面) 的“ 相关性” ,这一相关性是指波前( 或表面) 内凸起数量的倒数。 参考文献G B/T 28312009E1]r2]G B/T 139621992光学仪器术语2003技术制图麓G B/T19096图样画法未定义形状边的术语和注法E3] I SO10110一I:2006蔷O pti csand photoni cs--PreParati onofdraw i ngsforopti calel em entsof draw i ngs foropti calel em entsand system sPart 5:Surface f ormtol erancesE6]ISO101 10 6:1996O pti csandopti cali nstrum entsPreparati onof draw i ngs for opti calel em ents and system s--Part 6:Centri ngtol erancesE6]ISO101 10 7:1996em ents and system s--Part 7:Surface i m perf ecti ontol erancesE7]ISO 101108:1997O pti csandopti cali nstrum entsPreparati onof draw i ngs for opti calel O pti csand opti cali nstrum entsPreparati onofdraw i ngsfor opti calelem ents andsystem s--Part8:Surface t ext urer8]ISO1011010:2004el em ents and svstem s--Part 10:Tabl e representi ngdata of opti calO pti csandopti cal i nstrum ents~Preparati onof draw i ngsforopti calel em ents and cem ented assem bl i esr9]ISO 10110 11:1996O pti cs and opti cali nstrum entsPreparati onof draw i ngsforopti calel em ents and system s--Partr10]ISO 14999 4:2007m ents and svstem s--Part 4:Interpretati onand eval uati on of tol erances speci fi edi n ISO 101101 1:N on tol eranced dataO pti csand photoni cs--] nterferom etri cm easurem entofopti calel e帆咿№一{。咖加_蓦唧甜叮_l吾M眦洲Ⅲ_曼

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