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透镜表面粗糙度测试

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:透镜表面粗糙度测试是光学元件质量控制的核心环节,聚焦于表面微观形貌的几何特性量化。核心检测对象包括透镜曲面的算术平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)等参数,通过高精度设备评估表面瑕疵、散射损耗及成像稳定性。关键项目涵盖表面轮廓、光学均匀性及环境耐受性测试,参照ISO4287和GB/T1031标准,确保透镜在可见光至红外波段的应用性能达标,检测精度优于0.01μm。

检测项目

表面形貌检测:

  • 算术平均粗糙度(Ra):≤0.02μm(参照ISO4287)
  • 均方根粗糙度(Rq):≤0.025μm
  • 最大峰谷高度(Rt):≤0.1μm
光学性能检测:
  • 散射损耗系数:≤0.05%(参照ISO10110-8)
  • 透射率均匀性:偏差≤±0.5%
  • 波前畸变:RMS值≤λ/20(λ=632.8nm)
机械性能检测:
  • 表面硬度:维氏硬度≥600HV(参照ASTME384)
  • 抗划伤性能:划痕深度≤0.05μm
化学成分分析:
  • 表面元素含量:杂质总量≤10ppm(参照GB/T13794)
  • 涂层成分偏差:±0.1wt%
环境适应性检测:
  • 热循环稳定性:-40°C~85°C循环后Ra变化≤5%
  • 湿度耐受性:95%RH环境后表面腐蚀等级≤1级
耐磨损测试:
  • 磨损率:≤0.001mg/cycle(参照ISO9352)
  • 摩擦系数:≤0.2
涂层厚度测试:
  • 抗反射膜厚度:100±5nm
  • 保护层均匀性:偏差≤±2%
热稳定性测试:
  • 热膨胀系数:≤8×10⁻⁶/°C
  • 高温形变:150°C下表面翘曲≤0.01mm
清洁度测试:
  • 微粒污染密度:≤5particles/cm²(粒径>0.5μm)
  • 油脂残留量:≤0.1μg/cm²
几何尺寸检测:
  • 曲率半径偏差:±0.01mm
  • 中心厚度公差:±0.005mm

检测范围

1.光学玻璃透镜:涵盖BK7、F2材质,重点检测高透射区域的Ra值和散射均匀性

2.塑料透镜:包括PMMA、PC材料,侧重边缘区域的Rq测试及热变形控制

3.水晶透镜:如石英材质,检测UV波段的表面瑕疵和光学一致性

4.硅基透镜:红外应用硅片,着重检测高温环境下的粗糙度稳定性

5.红外透镜:锗、硫化锌材质,强调中远红外波段的Rt参数和涂层附着力

6.蓝宝石透镜:高硬度材料,核心测试抗划伤性能和表面清洁度

7.菲涅尔透镜:微结构表面,聚焦沟槽区域的Ra均匀性和几何精度

8.微透镜阵列:多单元阵列,检测单元间粗糙度差异和光学串扰

9.涂层透镜:含AR或HR涂层,重点评估涂层厚度均匀性和界面粗糙度

10.复合透镜:混合材质如玻璃-塑料,检测界面区域的Rq值和热应力影响

检测方法

国际标准:

  • ISO4287:1997产品几何技术规范表面结构的几何特性参数
  • ISO10110-8:2010光学元件制图第8部分:表面纹理
  • ISO25178-2:2012几何产品规范表面纹理:区域法
国家标准:
  • GB/T1031-2009产品几何技术规范表面结构的几何特性参数
  • GB/T13794-2008光学元件表面粗糙度测试方法
  • GB/T3505-2009产品几何技术规范表面结构术语定义及参数

检测设备

1.轮廓仪:TaylorHobsonFormTalysurfi-Series(分辨率0.1nm,行程范围200mm)

2.白光干涉仪:ZygoNewView9000(垂直分辨率0.1nm,横向分辨率1μm)

3.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon(扫描范围100μm×100μm,Z轴分辨率0.01nm)

4.激光扫描显微镜:KeyenceVK-X1000(放大倍率10000X,测量精度±1%)

5.三维轮廓仪:MitutoyoSurfTestSJ-410(采样频率1kHz,Ra测量范围0.001-40μm)

6.摩擦磨损试验机:CSMInstrumentsTribometer(载荷范围0.01-10N,速度0.001-100mm/s)

7.硬度计:WilsonHardnessTukon2500(载荷范围10-2000gf,精度±0.5%)

8.光谱椭偏仪:J.A.WoollamM-2000(波长范围190-1700nm,厚度分辨率0.1nm)

9.环境试验箱:WeissTechnikClimaticChamber(温度范围-70°C~180°C,湿度范围10-98%RH)

10.清洁度测试仪:ParticleMeasuringSystemsCountStar(粒子检测下限0.2μm,扫描面积100cm²)

11.热膨胀仪:NetzschDIL402Expedis(温度范围-150°C~1600°C,分辨率0.01μm)

12.光学显微镜:OlympusBX53M(放大倍率50-1000X,集成CCD成像)

13.表面张力仪:KrussDSA100(接触角测量精度±0.1°,温度控制±0.1°C)

14.X射线衍射仪:RigakuSmartLab(角度分辨率0.0001°,扫描速度0.01-100°/min)

15.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(粒径范围0.01-3500μm,精度±0.5%)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

透镜表面粗糙度测试
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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