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看到RMS200nm给我吓出尿了,科普一下光学检测中的PV/RMS等..

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ecloud 发表于 2015-1-22 02:06 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–辽宁–大连 联通

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本帖最后由 ecloud 于 2015-1-22 11:52 编辑

评价一个光学面(平面,球面,旋转抛物面,旋转双曲面,等等)是否完美平整,一般使用两个指标,PV和RMS,主要检测手段是激光干涉仪
一些参考链接:

http://blog.sina.com.cn/s/blog_476f0db70100klnl.html
http://www.opticsjournal.net/Com ... PT110810000216rXu1w
http://www.zwoptical.com/Chi/Optics/Interferometer/
http://www.chinabaike.com/t/30815/2014/1204/3032901.html

激光干涉仪最常用的是632.8nm的红色激光(就是红蜘蛛的那个“氖射线”,非常成熟和廉价的技术),所得出来的PV,RMS值也是针对于这个光来说的,所以仅仅具有参考性而非绝对标准。对于反射镜来说可能换成别的颜色光差别不大,但是折射镜可就不一样了
也就是说所谓的1/8波长,是 632.8 X 0.125 = 79.1 nm

PV是最大值和最小值之间的差,类似于赤道仪的PE
RMS是方差,考量的是所有值偏离中间值的程度
两者同样重要,很多人只讨论PV而忽视RMS是不对的

那么怎样的值才算合格?注意考察面型精度的数据有波前(Wavefront)表面(Surface)两种。通俗而言,表面精度是指你单独一面镜子而说的,波前精度是指望远镜整体
常见的反射镜是有两个镜面的,无论卡式还是牛式。波前精度是两个镜面各自表面精度的复合结果,算法是直接相加。比如主镜0.1,副镜0.15,系统波前精度则为0.25
要达到衍射极限,波前PV不能超过0.25
最难磨制的是平面镜,所以主镜0.1副镜0.15是个合理的假设

目前国内某些厂家/制造者所炒作的PV,其实是指主镜表面PV,而且多有水分。一个能做到0.1PV的主镜的工艺,其副镜也就0.15或者稍好,波前PV勉强达到0.25的衍射极限标准。如果做成卡式,马卡也好施卡也好RC也好,理论上非平面的副镜应该达到0.1PV,那么波前PV应该比同工艺的牛式要好一点点

其实波前PV达到0.25以后再提高很多已经没有什么实际意义,比如IM那些1/10的Delux版,多为炫耀和噱头。都衍射极限了,PV再好也就是数字而已。当然更好的PV可以给其他第三方干扰因素留出足够的误差余量,比如热胀冷缩,镜筒应力,修正镜误差,等等

当PV达标以后,就应该主要考量RMS了。可惜国内厂家没有一个给出RMS数据的
RMS表示了真正的面型平整度,可以无限好。RMS才能真正体现厂家的工艺水平和工作态度
一般而言,PV好的RMS也好,反之同样

最后说一下折射镜,因为没有反射面,主镜作为一个通光整体考量,那么达到0.25PV就满足衍射极限,所以说折射镜对面型精度要求比反射镜小很多
但是,你加个天顶或者双目以后,呵呵,还在炫耀你那主镜斯太尔率,就是无知了
所以说折射镜主镜面型精度并不是真的要求低,尤其是目视为主的镜子来说,目视几乎都要引入反射面的!
大家有空可以看看高桥/TEC什么的干涉仪检测结果,0.1还真不在话下。不过,你用个天狼天顶的话会把波前PV一下子拉到0.3的水平……
请永远记住木桶理论


最后这张图是一个检测报告,作为参考,其PV和RMS值可以作为“很好的精度”的标准
注:波前PV也常写作PtV
此镜RMS为 20.88nm,所以我怀疑某2B记者的文章里面的RMS数据多写了一个0……
IMG_1819.JPG

星空wsad 发表于 2015-1-22 02:29 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 教育网
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星空wsad 发表于 2015-1-22 02:31 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 教育网
楼主不要纠结了
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liupeng134 发表于 2015-1-22 08:06 | 显示全部楼层 来自: 中国–内蒙古–呼伦贝尔 电信
帮顶下
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天知道wy1978 发表于 2015-1-22 08:39 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏–南京 电信
学习了!不过理论总归是理论
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成都巽风 发表于 2015-1-22 08:52 | 显示全部楼层 来自: 中国–云南–昆明 电信
QQ图片20150122084241.png

第一次见到绿色的HeNe激光干涉仪……楼主创造了科学

用HeNe是因为相干性好,而且激光脉冲稳定,而光学设计的时候,很多时候会用532或者相近这类最敏感的波段。对于爱好者自己做的干涉仪而言,绿激光是最容易获得的,而且在这个波段下也是S最高的时候

另,对小镜面而言,PV值有足够的参考,但对大镜面而言,RMS均方根的参考意义要更大(相对小口径而言,好PV意味着好RMS,但是大镜面不确定的局部因素太多),这个涉及到不同口径的量化标准,相对小镜面可以得到更好的平滑度,通过一些工艺可以得到极佳的超平滑度。反之,RMS好,不一定PV好,这个是量化指标决定的。

btw,任何干涉测试软件在得到PV以后,都会得到RMS,给出干涉测试就得出了RMS,只要有干涉图,这个都不难分析出。
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fihoo.112 发表于 2015-1-22 10:38 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建 移动/数据上网公共出口
632nm是红光吧?

点评

谢谢指正,是我搞错了 632.8nm是红光,最成熟的“氖射线”激 马上更正  详情 回复 发表于 2015-1-22 11:49
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 楼主| ecloud 发表于 2015-1-22 11:49 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–大连 联通

谢谢指正,是我搞错了
632.8nm是红光,最成熟的“氖射线”激
马上更正
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人比黄瓜瘦2007 发表于 2022-9-13 09:43 | 显示全部楼层 来自: 中国–天津–天津 联通
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