Produktet

Universiteti Tsinghua: një metodë e re për gabimin e formës lokale të sipërfaqes dhe vlerësimin e cilësisë së elementeve optike

Zhvillimi i sistemit të imazhit optik me performancë të lartë mbulon hapat e projektimit, prodhimit, inspektimit, montimit dhe rregullimit optik.Dizajni i sistemit optik është fillimi i të gjithë zinxhirit të procesit të realizimit të sistemit optik.Analiza e tolerancës është ura kryesore midis projektimit dhe prodhimit.Shpërndarja e arsyeshme dhe e saktë e gabimeve të prodhimit të të gjitha sipërfaqeve optike është e favorshme për realizimin e prodhimit të elementeve optike me precizion të lartë.Vlerësimi i cilësisë së elementeve optike do të bëjë një vlerësim të saktë të rezultateve të prodhimit, gjë që do të ndihmojë në përmirësimin e mëtejshëm të cilësisë së prodhimit të elementit optik.

Prodhimi i elementeve 1 

Figura 1. Gabimi dhe vlerësimi i formës së sipërfaqes lokale

Metoda më efektive e analizës së tolerancës që është konsideruar për më shumë se gjysmë shekulli bazohet në statistikat e probabilitetit të Monte Carlo.Kjo tolerancë është një përshkrim i unifikuar i të gjithë formës së sipërfaqes.Ai specifikon vlerën maksimale RMS ose vlerën PV të gabimit të formës së sipërfaqes.Në të njëjtën kohë, cilësia e elementeve optike karakterizohet gjithashtu nga vlera RMS ose vlera PV e gabimit të sipërfaqes.Megjithatë, situata aktuale e sistemit optik është jashtëzakonisht komplekse.Metodat ekzistuese të analizës së tolerancës të bazuara në Monte Carlo nuk mund të japin kërkesa të ndryshme tolerance për zona të ndryshme të sipërfaqes.Vlera RMS ose vlera PV e gabimit të formës së sipërfaqes nuk mund të vlerësojë me saktësi cilësinë e elementeve optike.

Pas shtatë vitesh përpjekjesh, Zhu Jun, një profesor i asociuar i Departamentit të Instrumenteve Precize të Universitetit Tsinghua, konfirmoi se zona të ndryshme të elementeve optikë kanë kërkesa të ndryshme tolerance dhe propozoi një model të tolerancës së sipërfaqes lokale për sipërfaqet optike.Modeli i tolerancës lokale mund të marrë me saktësi kërkesa të ndryshme tolerance për zona të ndryshme në sipërfaqe, në mënyrë që zona të ndryshme të sipërfaqes të mund të prodhohen sipas kërkesave të ndryshme të saktësisë.Modeli i tolerancës lokale përmbys teorinë e analizës së tolerancës globale bazuar në probabilitetin statistikor të Monte Carlo për më shumë se 50 vjet.Ekipi hulumtues llogariti tolerancën lokale të sipërfaqes së tre pasqyrave të një sistemi optik me tre pasqyra jashtë boshtit (Figura 1) dhe dy pasqyrave të një sistemi të tipit Cassegrain (Figura 2) dhe simuloi dhe verifikoi tolerancën.Rezultati i llogaritjes së tolerancës tregon lokalizim të dukshëm.

 prodhimi i elementeve2

Figura 2. Në sistemin e pasqyrës së trefishtë jashtë boshtit, shpërndarja lokale e tolerancës së sipërfaqes së tre pasqyrave (a), (b) dhe (c) është shpërndarja e devijimit në sipërfaqen e tre pasqyrave përkatësisht

 prodhimi i elementeve3

Figura 3. Në sistemin RC, analizoni shpërndarjen e tolerancës së profilit lokal të pasqyrës parësore dhe të pasqyrës dytësore njëkohësisht (a), (b), (c) janë shpërndarja e devijimit të profilit të pasqyrës parësore dhe (d), (e ), dhe (f) janë përkatësisht shpërndarja e devijimit të profilit të pasqyrës dytësore

Në të njëjtën kohë, ekipi hulumtues propozoi një funksion vlerësimi të saktë RWE për cilësinë e elementeve optike që lidhet drejtpërdrejt me performancën e imazhit, duke zëvendësuar vlerat tradicionale RMS ose PV për të vlerësuar cilësinë e elementeve optike dhe vlerësoi cilësinë e një seri elementësh me gabime të ndryshme sipërfaqësore (Figura 3).Rezultatet tregojnë se cilësia e komponentëve me të njëjtën vlerë PV ose RMS është e ndryshme dhe komponentët me saktësi gjeometrike më të ulët mund të prodhojnë cilësi më të mirë imazhi sesa ato me saktësi më të lartë gjeometrike.

prodhimi i elementeve4

Të njëjtët elementë optikë të RMS gjithashtu mund të dallojnë cilësinë e tyre të imazhit përmes RWE.Për palën e inspektimit të prodhimit, cilësia e komponentëve pas prodhimit mund të vlerësohet në mënyrë të pavarur pa dokumente të projektimit.RWE ndihmon në zgjedhjen e shpejtë të komponentëve që plotësojnë kërkesat e imazhit dhe jep kombinimin më të mirë të përputhjes midis komponentëve të ndryshëm.Figura 4. Cilësia e komponentëve me të njëjtën vlerë PV ose RMS është e ndryshme

Kuadri lokal i tolerancës i propozuar në këtë studim do të ofrojë mbështetje të re teknike për prodhimin e sistemeve optike, veçanërisht sistemeve optike me precizion të lartë dhe me hapje të madhe si sistemet e litografisë dhe teleskopët hapësinorë, dhe do të ketë një ndikim revolucionar në teori, teknologji dhe standarde. në fushën e projektimit dhe prodhimit optik.Më 8 shtator, arritjet e mësipërme u publikuan në revistën OPTICA me titullin “Gabimi lokal i sipërfaqes dhe vlerësimi i cilësisë për sipërfaqet optike”.


Koha e postimit: Nëntor-01-2022