Keresés
huKét prizma hagyhatja el ugyanazt a polírozási vonalat azonos rajzokkal, és mégis eltérően viselkedhet egy kész műszeren belül. Az üveg ritkán az oka. A szögtűrés, a polírozott felületek alakja és az, ahogy a bevonat túléli a valódi gerendát, dönti el, hogy az alkatrész évekig tartja-e a beállítást, vagy hónapokon belül kicsúszik-e a specifikációból.
Az optikai prizma egy átlátszó szilárd test, amelyet sík, csiszolt felületek határolnak, amelyek meghatározott szögekben találkoznak. Az egyik oldalon belépő fény az üveg-levegő határfelületen megtörik, áthalad az anyagon, majd vagy a kilépő felületen ismét megtörik, vagy belülről verődik vissza, így egy nyaláb nagyon kis térfogaton belül eltéríthető, eloszlatható, forgatható vagy összehajtható.
Optikai prizma meghatározása: szilárd átlátszó elem, legalább két sík polírozott felülettel, amelyet a fény eltérítésére, eloszlására, elforgatására vagy visszaverésére használnak szabályozott törés és teljes belső visszaverődés révén.
Gyakorlati rendszerekben ez az egyetlen definíció öt különböző feladatot fed le, és mindegyik feladat más-más specifikációt helyez a rajz elejére:
- A sugár fix szöggel való eltérése, leggyakrabban 90 vagy 180 fok
- A fehér fény szétosztása külön hullámhosszokra méréshez
- Hosszú optikai út összehajtása rövid mechanikus borítékká
- Kép elforgatása vagy megfordítása lencsék hozzáadása nélkül
- Nyaláb felosztása, kombinálása vagy mintavételezése megfigyeléshez
Hogyan hajlítja meg a fényt az optikai prizma
A prizma meghajlítja a fényt, mert az üvegnek nagyobb a törésmutatója, mint a levegőnek, így a sugár irányt változtat minden polírozott felületen, amelyen áthalad.
A változás mértéke követi a Snell-törvényt, amelyet kétszer alkalmaznak: egyszer belépéskor, egyszer kilépéskor. A teljes eltérés a prizma csúcsszögétől, az anyag törésmutatójától és a fény hullámhosszától függ. Mivel a hullámhossz csökkenésével az index növekszik, a kék fény nagyobb mértékben tér el, mint a vörös fény, és a prizmát elhagyó sugár egy spektrumban terjed. Minden szétszóródó prizma, az osztálytermi bemutató darabtól a spektrométer elülső részéig ezen az elven működik.
A teljes belső reflexió a prizmáknak egy második szerepet ad. Az N-BK7-ben a kritikus szög körülbelül 41,2 fok, tehát a belső 45 fokos felületre becsapódó fény szinte veszteség nélkül és fémbevonat nélkül ver vissza. Az így használt derékszögű prizma helyettesíti a tükröt, kiküszöböli a bevonat károsodásának kockázatát, és a visszavert sugarat a bejárati felülethez képest rögzített helyzetben tartja.
Egy 60 fokos egyenlő oldalú prizma az N-BK7-ben nagyjából 38,7 fokos minimális eltérést produkál 587,6 nm-en. Eltolja a csúcsszöget egy ívperccel, és a kilépő nyaláb eltolódik vele, ezért a prizmarajzok a szögeket ívpercekben és ívmásodpercekben adják meg, nem pedig milliméterben.
Az optikai prizmák típusai és azok működése
A legtöbb prizmarend hét szabványos geometriába esik, és mindegyiket más-más vezérlési specifikáció szabályozza.
| Prizma típus | Optikai művelet | Tipikus alkalmazás | A vezérléshez szükséges specifikáció |
| Derékszögű prizma | Belső visszaverődés miatt 90 fokkal, párban használva 180 fokkal eltéríti a sugarat | Periszkópok, keresők, sugárkormányzás | A két láb közötti szög és a hypotenus lapossága |
| Porro prizma | Két belső visszaverődés, 180 fokos eltérés, képfelállítás | Távcső, megfigyelő műszerek | Párosított szögtűrés |
| Tetőprizma | 90 fokos eltérés a tető széle mentén történő képfelállítással | Kompakt teleszkópok, kamerák | Tetőszöghiba ívmásodpercben és tetőszél-forgácshatár |
| Galamb prizma | A mechanikus elforgatási sebesség kétszeresével forgatja el a képet | Beállító teleszkópok, interferométerek | A végfelület párhuzamossága és a hossz-rekesznyílás aránya |
| Pellin-Broca prizma | 90 fokos állandó eltérés egy kiválasztott hullámhosszon | Spektroszkópia, hullámhosszválasztás | Csúcsszög és anyagszórás |
| Egyenlő oldalú szóróprizma | A hullámhosszakat fénytöréssel választja el | Spektrometria, lézerhangolás, optika oktatása | Csúcsszög, üveg homogenitás, felületi minőség |
| Ék prizma | Kis, szabályozott nyalábeltérés | Sugárkormányzás, optikai korrekció | Ékszög ívpercben |
A geometria csak a fele a specifikációnak. Ugyanez a derékszögű prizma szállítható polírozott vagy finomcsiszolt lábakkal, tükröződésmentes bevonattal vagy anélkül, és az általános minőség és a precíziós minőség között nagyságrenddel eltérő szögtűréssel.
Ha egy terv több prizmát használ sorba, a tűréshatárok inkább összetettek, mintsem átlagosak. Egy pár Porro prizma, amelyek mindegyike önmagában is elfogadható, akkor is ferde vagy elforgatott képet készíthet, ha össze vannak szerelve.
Optikai prizmatartomány az egyedi fényirány és -szórás érdekében Fedezze fel az optikai prizmákat és fényvezető blokkokat a fény irányításához, visszaveréséhez vagy eloszlatásához spektrométerekben, mikroszkópokban, teleszkópokban, kijelzőkben és aberráció-korrekcióban. Termék megtekintése → Műszaki adatok, amelyeket a vásárlóknak ellenőrizniük kell rendelés előtt
Öt specifikáció határozza meg, hogy egy prizma működik-e egy rendszerben: szögtűrés, felületi síkság, felületminőség, tiszta rekesznyílás és bevonatteljesítmény. A rajzon minden más másodlagos ahhoz az öthöz képest.
| Specifikáció | Tipikus tartomány | Mi történik, ha rossz |
| Szögtűrés | 3 ívperc általános, 30 ívmásodperces pontosság, 5 ívmásodperces nagy pontosság | A sugárirányítási hiba, amelyet semmilyen rögzítési beállítás nem tud teljes mértékben kijavítani |
| Felületi síkság | Negyed hullám egy tized hullámig 632,8 nm-en | Hullámfront torzítás, megnövelt foltméret, elveszett felbontás |
| Felületi minőség | 60-40 scratch-dig általános, 20-10 lézeres használatra | Szórás, bevonathibák, csökkentett kárküszöb |
| Tiszta rekesznyílás | Az arc méretének 80-90 százaléka | A széleken vignettázás és gerendavágás |
| Letörés | 0,2-0,5 mm 45 fokon | Élek forgácsolása, amely állandó szórási forrássá válik |
| Bevonat | Felületenként 0,5 százalék alatti tükröződésmentesség | Szellemvisszaverődések, áteresztőképesség-csökkenés, bevonathiba áram alatt |
A 30 ívmásodperces szöghiba egy méteres út után körülbelül 0,15 mm-rel elmozdítja a sugarat. Ha ezt megszorozzuk a felületeken egy összehajtható sorozatban, az már nem lesz absztrakt tűrés, és látható igazítási problémává válik a próbapadon.
A beérkező ellenőrzés a legolcsóbb hely a hibák észlelésére. Egy rövid, megismételhető sorozat szinte mindent elkap, ami elér egy gyártósort:
- Bármilyen mérés megkezdése előtt illessze az anyagbizonyítványt és az index fokozatot a rajzhoz.
- Mérje meg a szöget goniométerrel vagy autokollimátorral, amíg az alkatrész még a védőburkolatában van.
- Ellenőrizze a felület alakját interferométerrel a teljesen tiszta nyíláson keresztül, ne csak a közepén.
- Ellenőrizze a bevonat áteresztőképességét vagy reflexióját a tervezett hullámhosszon, és ellenőrizze az impulzussugarak sérülési küszöbét.
- Rögzítse a méreteket, a letörést és a tétel nyomon követhetőségét az ellenőrzési naplóban, így a későbbi meghibásodás nyomon követhető egy tételre.
Ennek az ellenőrző listának a beszerzési és tervezői csapatok számára írt teljes verziója megtalálható a mi útmutató az egyedi optikai prizma kiválasztásához .
Anyagok és bevonatok, amelyek megváltoztatják a teljesítményt
Az N-BK7 továbbra is az alapértelmezett prizmaanyag a látható és közeli infravörös munkákhoz; olvasztott szilícium-dioxid, zafír és magas indexű üvegek veszik át az irányítást, ha a hőstabilitás, az áteresztőképesség vagy a diszperzió többet jelent, mint a költségek.
A bevonat ugyanolyan mértékben változtatja meg a teljesítményt, mint a hordozó, és a kompromisszumot általában a sugár teljesítménye határozza meg, nem pedig a költségek.
Bevonat nélküli prizma
- A Fresnel-reflexió felületenként nagyjából 4 százalék az N-BK7-ben
- A legalacsonyabb egységköltség és a legrövidebb átfutási idő
- Nincs lebomló vagy éghető bevonóréteg
- Megvilágításhoz, megtekintéshez és kis fogyasztású bemutató munkákhoz elfogadható
Tükröződésmentes bevonatú prizma
- A visszaverődés 0,5 százalék alatti egyrétegű, 0,2 százalék alatti szélessávú kialakításnál
- Nagyobb áteresztőképesség a többprizmás szerelvényeken
- Csökkentett szellemképek és szórt fény
- Az impulzuslézeres használathoz meg kell adni a sérülési küszöböt
Az impulzuslézereknél a bevonat sérülési küszöbértéke fontosabb, mint az átvitel. Az energia négy százalékának elvesztését könnyű elfogadni; a fénysugár által kibocsátott áramlásnál meghibásodott bevonat véglegesen véget vet a fény útjának.
Ahol optikai prizmákat használnak
Az optikai prizmák mindenhol megjelennek, ahol a gerendát szűk helyen kell összehajtogatni, felosztani vagy stabilizálni, és ugyanaz az alkatrész gyakran olyan iparágakat szolgál ki, amelyek papíron nem látszanak egymásnak.
- Orvosi képalkotás és endoszkópia , ahol a prizmaszerelvények csak néhány milliméter széles csövek belsejében hajtják be a képpályát
- Autóipari érzékelés és LiDAR , ahol a prizmák irányítanak és osztják a gerendákat mozgó alkatrész nélkül
- Spektroszkópia és lézerhangolás , ahol a diszpergáló prizmák hullámhosszakat választanak el a méréshez
- Távcsövek, teleszkópok és periszkópok , ahol Porro, tető és Dove prizmák állítanak fel és forgatnak képeket
- Lézersugár hajtogatás szerszámgépeken , ahol egy bevonatos derékszögű prizma röviden tartja a sugár útját
- Gépi látás és interferometria , ahol a síkság és a szögstabilitás a mérési pontosságot befolyásolja
Az orvosi endoszkóp belsejében a prizmaszerelvénynek 90 fokkal meg kell hajtania az optikai utat egy milliméterben mért házon belül. Az élek minősége és a szerelési geometria végül majdnem olyan fontos, mint az optikai alakzat, mert egy ilyen méretarányú letört sarok szóródást dob közvetlenül a képbe.
A prizmákat ritkán használják egyedül. Általában olyan objektívekkel párosítják őket, amelyek az élességállítást végzik, míg a prizma kezeli az irányt, a diszperziót vagy a tájolást, így egyetlen összeállításhoz gyakran mindkét komponenst ugyanazon igazítási költségvetés mellett kell megadni.
Optikai lencsetartomány fókuszáláshoz, kollimáláshoz és egyedi alkalmazásokhoz Böngésszen az optikai lencsék között a síkkonvextől a bonyolult, nem gömb alakú típusokig biztonsági, mérési, fogyasztói elektronikai, lézerrendszerekhez és egyedi autóipari alkalmazásokhoz. Termék megtekintése → Mit kell küldeni Prism RFQ-val
A prizma idézet csak annyira pontos, mint a hozzá csatolt rajz. A beszállítók a tűréskötegre, nem pedig a forma alapján áraznak, így a hiányos rajz vagy párnázott árat eredményez, vagy olyan alkatrészt, amely érkezéskor meghibásodik.
Optikai specifikáció
- Anyag és index fokozat
- Csúcsszög tűréssel
- Felületi síkság at the test wavelength
- Scratch-dig felületi minőség
- Tiszta rekesznyílás as a percentage of face
- Bevonat curve and required reflectance or transmission
Mechanikai specifikáció
- Külső méretek tűrésekkel
- Letörés size and angle
- Szerelési felületek és referencia élek
- Tájolási jelek az összeszereléshez
- Súlykorlát légi vagy kézi konstrukciókhoz
Kereskedelmi információk
- Prototípus és gyártási mennyiségek
- Az ellenőrzési jelentés szintje kötelező
- Csomagolási és tisztatéri kezelési igények
- Szállítási menetrend és rendeltetési hely
- A tétel nyomon követhetőségi követelményei
Ugyanazon prizma prototípus- és gyártási ára darabonként gyakran 30 százalékkal vagy még többel tér el. A szerszámok, a rögzítőelemek és a bevonatolási sorozatok amortizációja különböző mennyiségekben történik, így az egyes szakaszok külön idézése tisztább képet ad, mint egyetlen kevert ábra.
Küldje el a rajzot a működési hullámhosszal és a sugárteljesítménnyel együtt a mi mérnöki csapat és a tolerancia áttekintése általában az idézet mellett fejezhető be, nem pedig az első részek megérkezése után.
Gyakran ismételt kérdések az optikai prizmákkal kapcsolatban
Mi a különbség az optikai prizma és a lencse között?
A lencséknek ívelt felületei vannak, és a fény konvergálásával vagy széthúzásával alkot képet. A prizmának sík polírozott felülete van, és anélkül változtatja meg a fény irányát, szórását vagy tájolását, hogy önmagában képet alkotna. A kettőt gyakran egy összeállításban egyesítik: a prizma összehajtja és orientálja a pályát, az objektív végzi a fókuszálást.
Milyen szoros legyen a prizmaszög tűrése?
Dolgozzon visszafelé a rendszer költségvetéséből. Az általános megvilágító és nézegető műszerek általában néhány ívpercet tolerálnak. A képalkotáshoz, a metrológiához és az interferometriához általában 30 ívmásodperc vagy több szükséges. Egy többelemes összeállításban ülő prizmának, amelynek a hőmérséklet felett egy vonalban kell maradnia, 5 ívmásodpercre lehet szüksége, és a tartószerkezetnek ezt támogatnia kell.
Milyen anyagot válasszak prizmához?
Az N-BK7 a legtöbb látható és közeli infravörös munkát fedi le mérsékelt hőmérsékleten. Az olvasztott szilícium-dioxid megfelel a mély ultraibolya sugárzásnak, a hőstabilitásnak és a nagyobb lézeres sérüléseknek. A Sapphire keményebb feldolgozás árán kezeli a zord környezeteket és az infravörös sávokat. A nagy indexű üvegek, mint például az N-SF11, nagyobb eltérést adnak a kisebb csúcsszögtől, így a szétszóró prizmák kompaktak maradnak.
Egyedi prizmák gyárthatók kis mennyiségben?
Igen. A néhány darabból álló prototípus futtatása rutinszerű, és a korlátozó tényezők általában a bevonat tételek mérete és a szokatlan geometria blokkolásához és polírozásához szükséges szerszámok. Ha az első lekérdezéskor megad egy teljes rajzot a tűrésekkel, lerövidíti az idézettől az első cikkig vezető utat.
Kérje el az ellenőrzési jegyzőkönyvet, mielőtt vitatkozna az árról. Egy olcsó prizma, amely meghiúsítja az első cikk szerinti ellenőrzést, többe kerül az elveszett programidőben, mint a helyesen megadott prizma valaha.
苏公网安备 32041102000130 号