光学构件的制作和检测

光学构件的制作和检测包括许多光学构件（如透镜）的制造及测试程序。

传统球面透镜的制作一开始会先研磨玻璃坯料，产生有粗糙表面的光学构件，这可以用环型制具来制作，接下再抛光产生光学构件需要的精细表面，一般会用精研的方式进行，也就是旋转有粗糙表面光学构件，和依需求外形设计的工具磨擦，两者之间再加入磨料及流体。 一般会用弯曲的斧凿工具来对透镜抛光，磿料和流体的混合物称为抛光液，一般是用陶瓷或二氧化锆颗粒，再加入水及润滑剂，使斧凿工具不会粘在透镜上。抛光液中粒子的大小会视光学构件的外形及需要的表面精度而调整。

透镜在抛光后，会进行测试来确认是否产生正确外形的透镜，也确认其精度在规格范围内。光学设备和其理想形状的偏差一般会以波长的分数表示，而波长会以设备应用时的光波波长或是某个光源提供的可见光波长为准。便宜的透镜误差会到ㄧ至数个波长（λ, 2λ……等），标准的工业镜片误差在1/4波长（λ/4）以下。若是用在激光、干涉测量术或全息摄影的精密透镜其误差在1/10波长（λ/10）以下。

除了精度误差外，透镜也需要符合表面品质的规格（如划痕、凹陷、斑点），其尺寸也需有一定的精准度。

光学加工的技术简述

• 玻璃毛坯制造
  • 批料混合
  • 倾注（Pouring）及铸造技术
  • 退火程序及设备
  • 物理特征技术
  • 折射率量测及熔解谱系（melt pedigree）

• 钻石成形（Diamond shaping）技术
  • 钻石轮（Diamond wheel）曲线生成技术及设备
  • 钻石磨边（Diamond edging）技术及设备

• 粗粒加工（Loose grit fabrication）技术
  • 粗磨
  • 精细研磨
  • 抛光及光学抛光

• 单点钻石车削程序及设备

• 玻璃成型技术
  • 精密玻璃成型

光学测试技术

• 直接表面轮廓的测量
• 直接面测量（非介入光学测量，例如福柯刀口检验、朗奇量测法、焦散线测试（Caustic test）等）
• 辅助光学测试（零补偿器、计算机制全息等）
• 干涉测量测试

相关条目

• 光学透镜设计
• 蒸气抛光

参考资料

• Malacara, D., Optical Shop Testing - 2nd Edition, John Wiley and Sons, 1992, ISBN 0-471-52232-5

外部链接

• Virtual Lens Plant, Canon Camera Museum Instructional videos of the processes, within a flash web interface.