Precizna optika mijenja 2024: Oblikovanje budućnosti

Autor: Bryan Ng – Marketing Manager

urednik: Qu Yingli – direktor istraživanja i razvoja

Objavljeno:

Posljednji put uređeno:

Precizna optika je na čelu tehnološkog napretka i igra ključnu ulogu u oblikovanju svijeta kakvog poznajemo. Od visoke rezolucije imaging uređaja do vrhunskih laserskih sistema, precizna optika nam omogućava da istražimo mnoge primjene.

1. Uvod u preciznu optiku

Precizna optika mijenja 2024: Oblikovanje budućnosti 1
Wavelength Opto-Electronic ZnSe sočiva

Optika se široko koristi u različitim aplikacijama od civilnih, industrijskih i svemirskih. Postoji mnogo vrsta optike i kada su u pitanju specifikacije za ovu optiku, postoje dvije vrste: 

  • prvi tip optike se uglavnom koristi za prenos svjetlosti ili refleksiju/odbijanje od svjetlosti, pri čemu kvalitet slike ili druge optičke performanse nisu važan kriterij. Ova optika uključuje reflektore svjetlosti, boce za piće, prozore, lustere, itd.
  • kod drugog tipa optike, kvalitet slike ili neke druge optičke performanse (kao što je talasni front, efikasnost difrakcije itd.) su veoma važni i moraju biti zadovoljeni, kao što je to kod objektiva fotoaparata, laserske optike, projektora, frontalnih displeja, difrakcione optike, itd. 

U poređenju sa prvim tipom optike, drugi tip optike ima mnogo veće zahteve za preciznošću u pogledu dimenzija, oblika, indeksa prelamanja, hrapavosti površine itd.

Proizvodnja i karakterizacija ove dvije vrste optike su različite, s tim da drugi tip optike zahtijeva mnogo složenije procedure i strože standarde, a to je ništa drugo do precizna optika.

2. Proizvodnja precizne optike

Precizna optika mijenja 2024: Oblikovanje budućnosti 3
Wavelength Opto-Electronic Osoblje koje upravlja Satisloh mašinom

The Proizvodnja precizna optika počinje pripremanjem materijala, sirovo obrađenim pripremama blanka, oblikovanjem u optičke elemente, premazivanjem i na kraju montažom u mehanički nosač. Kroz sve ove procese, QA/QC sa odgovarajućim alatima i instrumentima treba biti uključen u svaki korak.

2.1 Pripreme materijala

Kvaliteta materijal mora biti pažljivo odabran zbog dobrih kvaliteta. Optički dizajner je odgovoran za specificiranje maksimalnih podnošljivih vrijednosti za nedostatke u materijalima na crtežu optičkog elementa.

Ovo uključuje granice zrna, veličine ogrebotina, mjehuriće, unutrašnje naprezanje, inkluzije, nečistoće, itd. Stakla, kristali, plastika, metal i keramika mogu se koristiti u preciznoj optici, bilo na transmisijski ili reflektirajući način.

2.2 Sirova obrađena praznina

Nakon pripreme materijala, materijal će biti podvrgnut procesima rezanja kako bi se smanjila veličina optike sve dok ne bude samo malo veća od konačne optike, forme koja se naziva skoro mrežasti oblik ili sirovo obrađeni blank.

2.3 Oblikovanje u optičke elemente

Precizna optika mijenja 2024: Oblikovanje budućnosti 5
Wavelength Opto-Electronic Proces proizvodnje

Različite vrste materijala će biti podvrgnute različitim procesima oblikovanja: stakleni sirovi obrađeni blankovi će proći kroz procese brušenja i poliranja sa mašinama ili korišćenjem kompjuterski kontrolisanih mašina (CNC); Plastika se može rastopiti u tečnost i ubrizgati u metalni ili stakleni kalup; Metali se mogu podvrgnuti CNC mašini za oblikovanje. Kada se proces oblikovanja završi, materijal se naziva podloga.

Pored gore navedenih tehnika, ultra precizna dijamantska obrada i tokarenje dijamanata u jednoj tački (SPDT) su doživjeli povećanje implementacije za oblikovanje optičkih materijala tokom posljednjih godina.

SPDT koristi čvrst i oštar dijamantski alat ugrađen u specijalnu CNC mašinu za rezanje materijala u projektovani oblik. Može se koristiti za sve vrste materijala i izvodljivo je za proizvodnju optike slobodnog oblika, kao što je optika asferičnog i nesimetričnog oblika. 

Ovi proizvodni procesi su u osnovi supstrati. S druge strane, tip proizvodnje ovisnosti (AM) se brzo razvija. AM je napredna proizvodna metoda i sposobna je za izradu izuzetno složenih oblika u proizvodnji tačku po tačku ili sloj po sloj prema kompjuterski potpomognutom dizajnu.

AM je posebno koristan za proizvodnju komponenti sa kritičnim karakteristikama na mikro- i nano-skali, kao što su difrakcioni optički elementi, mikroleće, fotonički uređaji, itd. AM tehnike u optičkoj proizvodnji uključuju selektivno lasersko topljenje (SLM), modeliranje fuzionisanog taloženja (FDM) , stereolitografija (SLA), multifotonska stereolitografija (MPS), direktno inkjet pisanje, inkjet štampa itd.

2.4 Premaz

Precizna optika mijenja 2024: Oblikovanje budućnosti 7
Wavelength Opto-Electronic Mašina za premazivanje

Završni korak u proizvodnji precizne optike je premaz koji predstavlja nanošenje tankih slojeva različitih materijala na površine supstrata putem taloženja. Ovisno o predviđenoj primjeni, premazi imaju različite funkcije, kao što su antirefleksija (AR), visoka refleksija (HR), visoka apsorpcija za filtere, itd., u određenom području elektromagnetnog spektra.

Nadalje, premazi mogu služiti i u druge svrhe, kao što je zaštita temeljnih slojeva premaza i polirane podloge od mehaničkih (npr. ogrebotina i udaraca) ili hemijskih oštećenja, itd.

2.5 Nakon izrade

Nakon proizvodnje, precizna optika se testira kako bi se osiguralo da ispunjava tražene specifikacije prije isporuke i integracija u optičke sisteme. Ovi testovi uključuju optičko ispitivanje, mehaničko ispitivanje i ispitivanje okoline.

Precizna optika mijenja budućnost - QA:QC
Wavelength Opto-Electronic Staff Operating MTF

Optičko ispitivanje se koristi za mjerenje optičkih svojstava optike, mehaničko ispitivanje se koristi za mjerenje čvrstoće i izdržljivosti optike, a ispitivanje okoline se koristi za simulaciju uslova kojima će optika biti izložena u svojoj primjeni.

Korišćenjem naprednih proizvodnih tehnika, materijala, proizvodnih procesa i metrologije, precizna optika ima za cilj da pruži izuzetnu jasnoću, rezoluciju i pouzdanost.

Iako je proizvodnja precizne optike složen proces od dizajna, proizvodnje i provjere kvaliteta do isporuke, budite sigurni da Wavelength Opto-Electronic koristi vrhunske tehnologije iz naših vrhunskih postrojenja za proizvodnju najbolje precizne optike za vaše aplikacije.

3. Primjena precizne optike

Precizna optika mijenja 2024: Oblikovanje budućnosti 9
Primjena precizne optike

Precizna optika pronalazi primjenu u širokom spektru industrija, revolucionirajući način na koji percipiramo svijet i komuniciramo sa njim. Hajde da istražimo nekoliko ključnih sektora u kojima precizna optika igra ključnu ulogu.

3.1 Medicina i nauke o životu

U medicinskim i životnim naukama, precizna optika olakšava vitalnu dijagnostiku, snimanje i hirurške procedure. Visokokvalitetna sočiva, mikroskopski objektivi i endoskopi omogućavaju liječnicima i istraživačima da promatraju zamršene detalje na mikroskopskim razinama, pomažući u otkrivanju bolesti, hirurškoj preciznosti i naučnim otkrićima.

3.2 Vazduhoplovstvo i sigurnost

Precizna optika je ključna u svemirskim i sigurnosnim aplikacijama, kao što su satelitsko snimanje, izviđanje, akvizicija ciljeva i laserski sistemi za navođenje. Optika sa minimalnim aberacijama i mogućnostima visoke rezolucije pruža kritične podatke za navigaciju, nadzor i sigurnost.

3.3 Proizvodni i industrijski procesi

U proizvodnji, precizna optika doprinosi kontroli kvaliteta, automatizaciji procesa i mernim sistemima. Laserski bazirani sistemi koriste preciznu optiku za fokusiranje i usmjeravanje svjetlosnih zraka, a tehnologije mašinskog vida ih koriste da osiguraju precizno poravnanje, inspekciju i obradu materijala, omogućavajući efikasne proizvodne procese i poboljšani kvalitet proizvoda.

3.4 Komunikacije i informacione tehnologije

Telekomunikaciona industrija koristi preciznu optiku za optičke komunikacione sisteme, obezbeđujući brzi prenos podataka na velike udaljenosti. Optičke komponente poput sočiva, filtera i valovoda igraju ključnu ulogu u usmjeravanju signala, pojačavanju i detekciji, napajajući naš međusobno povezani svijet.

4. zaključak

Precizna optika igra nezamjenjivu ulogu u pokretanju inovacija i tehnološkog napretka u različitim industrijama. Njegova sposobnost da pruži izuzetan kvalitet i pouzdanost omogućila je napredak u medicini, vazduhoplovstvu, bezbednosti, proizvodnji, industrijskim procesima i komunikacijama. Kako se napredak nastavlja, precizna optika će nastaviti da oblikuje budućnost, osnažujući nas da vidimo svijet na nove i izvanredne načine. Wavelength Opto-Electronic nudi preciznost visokog kvaliteta dizajnirana optika od strane naših inženjera i proizvedeno sa najsavremenijim postrojenjima.

Upitni obrazac

Kontakt obrazac

Predlažemo korištenje e-pošte vaše organizacije sa svojom domenom (ako postoji).

Pitanja

Šta je precizna optika?

Precizna optika su specijalizirani tipovi optičkih komponenti koje su dizajnirane i proizvedene prema preciznim tolerancijama kako bi se postigao određeni parametar ili skup parametara. Ove komponente uključuju sočiva, ogledala, prizme i filtere, koji se široko koriste u različitim aplikacijama kao što su medicinski instrumenti, naučna oprema, sigurnost i industrijski procesi.