يبحث
saيمكن لمنشورين أن يتركا نفس خط التلميع برسومات متطابقة ويظل يتصرفان بشكل مختلف داخل الأداة النهائية. ونادرا ما يكون الزجاج هو السبب. إن تحمل الزاوية، وشكل الوجوه المصقولة، والطريقة التي ينجو بها الطلاء من الشعاع الحقيقي هي التي تحدد ما إذا كان الجزء يحافظ على المحاذاة لسنوات أو ينحرف عن المواصفات في غضون أشهر.
المنشور البصري عبارة عن جسم صلب شفاف محاط بأسطح مسطحة مصقولة تلتقي عند زوايا محددة. ينكسر الضوء الذي يدخل أحد الوجهين عند الحد الفاصل بين الزجاج والهواء، وينتقل عبر المادة، ثم ينكسر مرة أخرى عند الوجه الخارج أو ينعكس داخليًا، لذلك يمكن انحراف الشعاع أو تشتيته أو تدويره أو طيه داخل حجم صغير جدًا.
تعريف المنشور البصري: عنصر صلب شفاف له سطحان مسطحان مصقولان على الأقل، يستخدم لانحراف أو تشتيت أو تدوير أو عكس الضوء من خلال الانكسار المتحكم فيه والانعكاس الداخلي الكلي.
في الأنظمة العملية، يغطي التعريف الواحد خمس وظائف مختلفة، وكل وظيفة تدفع مواصفات مختلفة إلى مقدمة الرسم:
- انحراف شعاع بزاوية ثابتة، في أغلب الأحيان 90 أو 180 درجة
- تشتيت الضوء الأبيض إلى أطوال موجية منفصلة للقياس
- طي مسار بصري طويل إلى غلاف ميكانيكي قصير
- تدوير الصورة أو عكسها دون إضافة عدسات
- تقسيم أو دمج أو أخذ عينات من الحزمة للمراقبة
كيف ينحني المنشور البصري الضوء
المنشور يحني الضوء لأن الزجاج له معامل انكسار أعلى من الهواء، لذلك يغير الشعاع اتجاهه عند كل سطح مصقول يعبره.
حجم هذا التغيير يتبع قانون سنيل، الذي تم تطبيقه مرتين: مرة عند الدخول، ومرة عند الخروج. يعتمد الانحراف الكلي على زاوية قمة المنشور، ومعامل انكسار المادة، والطول الموجي للضوء. ونظرًا لأن المؤشر يرتفع مع تقصير الطول الموجي، فإن الضوء الأزرق ينحرف أكثر من الضوء الأحمر، وينتشر الشعاع الخارج من المنشور إلى طيف. كل منشور مشتت، بدءًا من قطعة العرض التوضيحي في الفصل الدراسي وحتى الواجهة الأمامية للمطياف، يعمل وفقًا لهذا المبدأ.
الانعكاس الداخلي الكلي يعطي المنشور دورا ثانيا. في N-BK7، تبلغ الزاوية الحرجة حوالي 41.2 درجة، لذلك ينعكس الضوء الذي يضرب وجهًا داخليًا بزاوية 45 درجة دون أي خسارة تقريبًا ودون أي طلاء معدني. منشور الزاوية اليمنى المستخدم بهذه الطريقة يحل محل المرآة، ويزيل خطر تدهور الطلاء، ويحافظ على الشعاع المنعكس في موضع ثابت بالنسبة لوجه المدخل.
ينتج المنشور متساوي الأضلاع 60 درجة في N-BK7 انحرافًا أدنى يبلغ حوالي 38.7 درجة عند 587.6 نانومتر. قم بإزاحة زاوية القمة بمقدار دقيقة قوسية واحدة ويتحول معها شعاع الخروج، ولهذا السبب تقتبس رسومات المنشور الزوايا بالدقائق القوسية والثواني القوسية بدلاً من المليمترات.
أنواع المنشورات الضوئية وماذا يفعل كل واحد منها
تنقسم معظم أوامر المنشور إلى سبعة أشكال هندسية قياسية، ويخضع كل منها لمواصفات تحكم مختلفة.
| نوع المنشور | العمل البصري | تطبيق نموذجي | المواصفات للتحكم |
| المنشور الزاوية اليمنى | ينحرف الشعاع بمقدار 90 درجة عن طريق الانعكاس الداخلي، أو 180 درجة عند استخدامه في أزواج | المناظير، محددات الرؤية، توجيه الشعاع | الزاوية بين الساقين واستواء الوتر |
| منشور بورو | انعكاسان داخليان، انحراف 180 درجة، تركيب الصورة | مناظير وأدوات المراقبة | التسامح مع زاوية الزوج المتطابقة |
| منشور السقف | انحراف 90 درجة مع تركيب الصورة على طول حافة السقف | التلسكوبات المدمجة والكاميرات | خطأ في زاوية السقف بالثواني القوسية وحد رقاقة حافة السقف |
| منشور حمامة | يقوم بتدوير الصورة بمعدل ضعف معدل التدوير الميكانيكي | تلسكوبات المحاذاة، ومقاييس التداخل | توازي الوجه النهائي ونسبة الطول إلى الفتحة |
| منشور بيلين-بروكا | انحراف ثابت بمقدار 90 درجة عند طول موجي واحد محدد | التحليل الطيفي واختيار الطول الموجي | زاوية القمة وتشتت المواد |
| منشور متساوي الأضلاع | يفصل الأطوال الموجية عن طريق الانكسار | قياس الطيف، ضبط الليزر، تعليم البصريات | زاوية القمة، تجانس الزجاج، جودة السطح |
| إسفين المنشور | انحراف شعاع صغير ومتحكم فيه | توجيه الشعاع، التصحيح البصري | زاوية الوتد بالدقائق القوسية |
الهندسة ليست سوى نصف المواصفات. يمكن تزويد نفس المنشور ذو الزاوية القائمة بأرجل مصقولة أو ذات أرضية ناعمة، مع أو بدون طلاء مضاد للانعكاس، وبتفاوتات زاوية تختلف بترتيب من حيث الحجم بين الدرجة العامة والدرجة الدقيقة.
عندما يستخدم التصميم عدة منشورات متسلسلة، فإن التفاوتات تتضاعف بدلاً من أن تكون متوسطة. لا يزال بإمكان زوج منشورات Porro المقبولة بمفردها إنتاج صورة مائلة أو مستديرة عند تركيبها معًا.
نطاق المنشور البصري لاتجاه الضوء المخصص والتشتت استكشف المنشورات الضوئية وكتل توجيه الضوء لتوجيه الضوء أو عكسه أو تشتيته في أجهزة قياس الطيف والمجاهر والتلسكوبات وشاشات العرض وتصحيح الانحراف. عرض المنتج → يجب على المشترين التحقق من المواصفات قبل الطلب
تحدد خمس مواصفات ما إذا كان المنشور يعمل في النظام: تحمل الزاوية، وتسطيح السطح، وجودة السطح، والفتحة الواضحة، وأداء الطلاء. كل شيء آخر في الرسم هو ثانوي بالنسبة لهؤلاء الخمسة.
| المواصفات | نطاق نموذجي | ماذا يحدث إذا كان خطأ |
| التسامح الزاوية | 3 دقائق قوسية عامة، 30 ثانية قوسية دقة، 5 ثانية قوسية دقة عالية | خطأ في توجيه الشعاع لا يمكن لتعديل التثبيت تصحيحه بالكامل |
| التسطيح السطحي | موجة ربع إلى موجة عاشرة عند 632.8 نانومتر | تشويه واجهة الموجة، حجم البقعة الموسع، فقدان الدقة |
| جودة السطح | 60-40 حفر خدش عام، 20-10 لاستخدام الليزر | مبعثر، عيوب الطلاء، انخفاض عتبة الضرر |
| فتحة واضحة | 80 إلى 90 بالمائة من أبعاد الوجه | التظليل وقص الشعاع عند الحواف |
| الشطب | 0.2 إلى 0.5 ملم عند 45 درجة | تقطيع الحواف الذي يصبح مصدرًا مبعثرًا دائمًا |
| طلاء | مضاد للانعكاس أقل من 0.5 بالمائة لكل سطح | الانعكاسات الشبحية، وفقدان الإنتاجية، وفشل الطلاء تحت الطاقة |
يؤدي خطأ الزاوية بمقدار 30 ثانية قوسية إلى إزاحة الشعاع بحوالي 0.15 مم بعد مسافة متر واحد. اضرب ذلك عبر الأسطح في قطار قابل للطي وسيتوقف عن كونه تسامحًا مجردًا ويصبح مشكلة محاذاة مرئية على طاولة الاختبار.
التفتيش الوارد هو أرخص مكان للقبض على تلك الأخطاء. تسلسل قصير ومتكرر يلتقط تقريبًا كل شيء يصل إلى خط الإنتاج:
- مطابقة شهادة المادة ودرجة الفهرس مع الرسم قبل بدء أي قياس.
- قم بقياس الزاوية على مقياس الزوايا أو أداة التصويب التلقائي بينما لا يزال الجزء في غلافه الواقي.
- تحقق من شكل السطح باستخدام مقياس التداخل عبر الفتحة الواضحة الكاملة، وليس فقط في المركز.
- تحقق من انتقال الطلاء أو انعكاسه عند الطول الموجي التصميمي وتأكد من حد الضرر للحزم النبضية.
- قم بتسجيل الأبعاد والشطب وإمكانية تتبع الدفعة في سجل الفحص بحيث يمكن تتبع الفشل اللاحق إلى الدُفعة.
توجد نسخة أكمل من قائمة المراجعة هذه، مكتوبة لفرق المشتريات والتصميم، في موقعنا دليل لاختيار المنشور البصري المخصص .
المواد والطلاءات التي تغير الأداء
ويظل N-BK7 هو مادة المنشور الافتراضية للأعمال المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء؛ تتولى السيليكا المنصهرة والياقوت والنظارات ذات المؤشر العالي المسؤولية عندما يكون الاستقرار الحراري أو نطاق النقل أو التشتت أكثر أهمية من التكلفة.
يغير الطلاء الأداء بقدر ما تغير الركيزة، وعادةً ما يتم تحديد المفاضلة من خلال قوة الشعاع وليس من خلال التكلفة وحدها.
المنشور غير المطلي
- انعكاس فريسنل بنسبة 4 بالمائة تقريبًا لكل سطح في N-BK7
- أقل تكلفة للوحدة وأقصر مهلة
- لا توجد طبقة طلاء تتحلل أو تحترق
- مقبول للإضاءة والعرض والأعمال التوضيحية منخفضة الطاقة
منشور مطلي مضاد للانعكاس
- الانعكاس أقل من 0.5 بالمائة للطبقة الواحدة، وأقل من 0.2 بالمائة لتصميمات النطاق العريض
- إنتاجية أعلى عبر التجميعات متعددة المنشورات
- تقليل صور الأشباح والضوء الشارد
- يجب تحديد عتبة الضرر لاستخدام الليزر النبضي
بالنسبة لأشعة الليزر النبضية، تعتبر عتبة تلف الطلاء أكثر أهمية من ناقل الحركة. من السهل قبول خسارة أربعة بالمائة من الطاقة؛ الطلاء الذي يفشل عند تدفق شعاعك ينهي مسار الضوء بشكل دائم.
حيث يتم استخدام المنشورات الضوئية
يظهر المنشور البصري حيثما يجب طي الحزمة أو تقسيمها أو تثبيتها داخل مساحة محدودة، وغالبًا ما يخدم نفس الجزء الصناعات التي تبدو غير مرتبطة على الورق.
- التصوير الطبي والتنظير ، حيث تقوم مجموعات المنشور بطي مسار الصورة داخل أنابيب يبلغ عرضها بضعة ملليمترات فقط
- استشعار السيارات و LiDAR حيث يتم توجيه المنشورات وتقسيم الحزم دون أي أجزاء متحركة
- التحليل الطيفي وضبط الليزر ، حيث يفصل المنشور المشتت الأطوال الموجية للقياس
- المناظير والتلسكوبات والمناظير ، حيث يقوم مناشير بورو والسقف والحمامة بتركيب الصور وتدويرها
- طي شعاع الليزر على الأدوات الآلية ، حيث يحافظ المنشور ذو الزاوية اليمنى المطلية على مسار الشعاع قصيرًا
- رؤية الآلة وقياس التداخل ، حيث يؤدي التسطيح وثبات الزاوية إلى دقة القياس
داخل المنظار الطبي، يجب على مجموعة المنشور طي المسار البصري بمقدار 90 درجة داخل مبيت يقاس بالملليمتر. إن جودة الحافة وهندسة التركيب في نهاية المطاف لها أهمية تقريبًا مثل الشكل البصري، لأن الزاوية المتكسرة بهذا المقياس تؤدي إلى التشتت مباشرة في الصورة.
نادرا ما تستخدم المنشورات وحدها. وعادة ما يتم إقرانها مع العدسات التي تقوم بالتركيز بينما يتعامل المنشور مع الاتجاه أو التشتت أو التوجيه، لذلك غالبًا ما يحتاج التجميع الفردي إلى تحديد كلا المكونين مقابل نفس ميزانية المحاذاة.
نطاق العدسات البصرية للتركيز والموازاة والتطبيقات المخصصة تصفح العدسات البصرية من الأنواع المحدبة المستوية إلى الأنواع غير الكروية المعقدة للأمان والقياس والإلكترونيات الاستهلاكية وأنظمة الليزر وتطبيقات السيارات المخصصة. عرض المنتج → ما يجب إرساله باستخدام Prism RFQ
يكون اقتباس المنشور دقيقًا تمامًا مثل الرسم المرفق به. يقوم الموردون بالتسعير مقابل مجموعة التسامح، وليس مقابل الشكل، وبالتالي فإن الرسم غير المكتمل ينتج إما سعرًا مبطنًا أو جزءًا يفشل عند الوصول.
المواصفات البصرية
- المواد ودرجة الفهرس
- زاوية القمة مع التسامح
- التسطيح السطحي at the test wavelength
- جودة سطح الحفر للخدش
- فتحة واضحة as a percentage of face
- طلاء curve and required reflectance or transmission
المواصفات الميكانيكية
- الأبعاد الخارجية مع التفاوتات
- الشطب size and angle
- تركيب الوجوه والحواف المرجعية
- علامات التوجيه للتجميع
- حد الوزن للبنيات المحمولة جوا أو المحمولة
المعلومات التجارية
- النموذج الأولي وكميات الإنتاج
- مستوى تقرير التفتيش مطلوب
- احتياجات التعبئة والتغليف والتعامل مع غرف الأبحاث
- جدول التسليم والوجهة
- متطلبات تتبع الكمية
غالبًا ما تختلف أسعار النموذج الأولي والإنتاج لنفس المنشور بنسبة 30 بالمائة أو أكثر لكل قطعة. يتم إطفاء الأدوات وتركيبات الحجب وعمليات الطلاء بكميات مختلفة، لذا فإن اقتباس كل مرحلة على حدة يعطي صورة أوضح من شكل واحد مختلط.
أرسل الرسم مع الطول الموجي للتشغيل وقوة الشعاع إلى موقعنا الفريق الهندسي ويمكن عادةً إكمال مراجعة التسامح جنبًا إلى جنب مع عرض الأسعار، وليس بعد وصول الأجزاء الأولى.
الأسئلة المتداولة حول المنشور البصري
ما الفرق بين المنشور البصري والعدسة؟
تحتوي العدسة على أسطح منحنية وتشكل صورة عن طريق تقارب الضوء أو تفريقه. يحتوي المنشور على أسطح مسطحة مصقولة ويغير اتجاه الضوء أو تشتته أو اتجاهه دون تكوين صورة بمفرده. وكثيرًا ما يتم الجمع بين الاثنين في مجموعة واحدة: يطوي المنشور ويوجه المسار، وتقوم العدسة بالتركيز.
ما مدى ضيق التسامح مع زاوية المنشور؟
العمل بشكل عكسي من ميزانية النظام. عادةً ما تتحمل أدوات الإضاءة والعرض العامة بضع دقائق قوسية. يحتاج التصوير والمقاييس وقياس التداخل عادةً إلى 30 ثانية قوسية أو أفضل. قد يحتاج المنشور الموجود داخل مجموعة متعددة العناصر والذي يجب أن يظل محاذيًا لدرجة الحرارة إلى 5 ثوانٍ قوسية، ويجب أن يدعم تصميم التركيب ذلك.
ما هي المادة التي يجب أن أختارها للمنشور؟
يغطي N-BK7 معظم الأعمال المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء في درجة حرارة معتدلة. تتناسب السيليكا المنصهرة مع انتقال الأشعة فوق البنفسجية العميقة والثبات الحراري ومقاومة أعلى لأضرار الليزر. يتعامل Sapphire مع البيئات القاسية ونطاقات الأشعة تحت الحمراء على حساب المعالجة الصعبة. يعطي الزجاج ذو المؤشر العالي مثل N-SF11 انحرافًا أكبر عن زاوية القمة الأصغر، مما يحافظ على تشتت المنشورات المضغوطة.
هل يمكن إنتاج المنشورات المخصصة بكميات صغيرة؟
نعم. يعد تشغيل النماذج الأولية لعدد قليل من القطع أمرًا روتينيًا، وعادةً ما تكون العوامل المقيدة هي طلاء أحجام الدفعات والأدوات اللازمة لحجب وصقل هندسة غير عادية. إن توفير رسم كامل مع التفاوتات عند الاستفسار الأول يختصر المسار من الاقتباس إلى المقالة الأولى.
اطلب تقرير الفحص قبل أن تتجادل حول السعر. إن المنشور الرخيص الذي يفشل في فحص المادة الأولى يكلف وقتًا ضائعًا للبرنامج أكثر من تكلفة المنشور المحدد بشكل صحيح.
苏公网安备 32041102000130 号