2024 年精密光学变革:塑造未来

作者: Bryan Ng – 营销经理

责任编辑: 曲英丽 – 研发总监

发表于:

最后编辑:

精密光学 处于技术进步的最前沿,在塑造我们所知道的世界方面发挥着关键作用。 从高分辨率 成像 从设备到尖端激光系统,精密光学使我们能够探索许多应用。

1. 精密光学简介

2024 年精密光学变革:塑造未来 1
Wavelength Opto-Electronic 硒化锌镜片

光学器件广泛应用于民用、工业和航空航天部署等多种应用。 光学器件有多种类型,就这些光学器件的规格而言,有两种类型: 

  • 第一种类型的光学器件主要用于传输光或反射/反射光,图像质量或其他光学性能不是重要标准。 这些光学器件包括光反射器、饮料瓶、窗户、枝形吊灯等。
  • 第二类光学,图像质量或其他一些光学性能(如波前、衍射效率等)非常重要且必须满足,如相机镜头、激光光学、投影仪、抬头显示器、衍射光学、 ETC。 

与第一类光学器件相比,第二类光学器件在尺寸、形状、折射率、表面粗糙度等方面的精度要求要高得多。

这两类光学器件的制造和表征是不同的,第二类光学器件需要更复杂的程序和更严格的标准,而这正是精密光学器件。

2. 精密光学制造

2024 年精密光学变革:塑造未来 3
Wavelength Opto-Electronic 操作 Satisloh 机器的员工

制造业 精密光学的制造过程从材料准备、加工毛坯准备、成型为光学元件、涂层,最后组装成机械安装座开始。 在所有这些过程中,每一步都需要使用适当的工具和仪器进行质量保证/质量控制。

2.1 材料准备

的质量 材料 必须仔细选择以获得良好的品质。 光学设计师负责在光学元件图纸中指定材料缺陷的最大容许值。

这包括晶界、划痕尺寸、气泡、内应力、夹杂物、杂质等。玻璃、晶体塑料、金属和陶瓷可用于精密光学器件,无论是透射方式还是反射方式。

2.2 毛坯机加工

在材料准备之后,材料将经历切割过程,以减小光学器件的尺寸,直到它们仅比最终光学器件稍大,这种形式称为近净形状或原始加工毛坯。

2.3 成形为光学元件

2024 年精密光学变革:塑造未来 5
Wavelength Opto-Electronic 制造工艺

不同类型的材料会经历不同的成型过程:玻璃毛坯加工毛坯会通过机械或计算机控制机器(CNC)进行研磨和抛光过程; 塑料可以熔化成液体并注射到金属或玻璃模具中; 金属可以通过数控机床进行成型。 成型过程完成后,该材料称为基材.

除了上述技术之外,近年来,超精密金刚石加工和单点金刚石车削(SPDT)在光学材料成形方面的应用也有所增加。

SPDT 使用嵌入特殊数控机床中的坚硬而锋利的金刚石工具将材料切割成设计的形状。 它可用于所有类型的材料,并且可以制造自由形状的光学器件,例如非球面和非对称形状的光学器件。 

这些制造过程基本上都是基板。 另一方面,增材制造(AM)型正在快速发展。 增材制造是一种先进的制造方法,能够按照计算机辅助设计文件逐点或逐层制造极其复杂的形状。

增材制造对于制造具有微米级和纳米级关键特征的组件特别有用,例如衍射光学元件、微透镜、光子器件等。光学制造中的增材制造技术包括选择性激光熔化 (SLM)、熔融沉积建模 (FDM) 、立体光刻(SLA)、多光子立体光刻(MPS)、直接喷墨书写、喷墨打印等。

2.4 涂层

2024 年精密光学变革:塑造未来 7
Wavelength Opto-Electronic 涂布机

精密光学器件制造的最后一步是镀膜,即通过沉积将各种材料的薄层涂覆到基材表面。 根据预期应用,涂层在电磁频谱的特定区域具有不同的功能,例如抗反射(AR)、高反射(HR)、滤光片的高吸收等。

此外,涂层还可用于其他目的,例如保护下面的涂层和抛光的基材免受机械(例如划痕和冲击)或化学损伤等。

2.5 制作后

制造完成后,会对精密光学器件进行测试,以确保它们在交付前符合要求的规格 集成到光学系统中。 这些测试包括光学测试、机械测试和环境测试。

精密光学改变未来 - QA:QC
Wavelength Opto-Electronic 工作人员操作 MTF

光学测试用于测量光学器件的光学特性,机械测试用于测量光学器件的强度和耐用性,环境测试用于模拟光学器件在其应用中所暴露的条件。

通过采用先进的生产技术、材料、制造工艺和计量,精密光学旨在提供卓越的清晰度、分辨率和可靠性。

虽然精密光学器件的制造是一个从设计、生产、质量检查到交付的复杂过程,但请放心 Wavelength Opto-Electronic 使用来自我们最先进设施的尖端技术,为您的应用生产最优质的精密光学器件。

3. 精密光学应用

2024 年精密光学变革:塑造未来 9
精密光学应用

精密光学在各个行业都有应用,彻底改变了我们感知世界和与世界互动的方式。 让我们探讨精密光学发挥关键作用的几个关键领域。

3.1 医学与生命科学

在医学和生命科学领域,精密光学有助于重要的诊断、成像和外科手术。 高品质镜头、显微镜物镜和内窥镜使医生和研究人员能够在微观层面观察复杂的细节,有助于疾病检测、手术精度和科学发现。

3.2 航空航天与安全

精密光学在航空航天和安全应用中发挥着重要作用,例如卫星成像、侦察、目标捕获和激光制导系统。 具有最小像差和高分辨率功能的光学器件可为导航、监视和安全提供关键数据。

3.3 制造和工业过程

在制造领域,精密光学有助于质量控制、过程自动化和测量系统。 基于激光的系统使用精密光学器件来聚焦和引导光束,机器视觉技术利用它们来确保精确对准、检查和材料加工,从而实现高效的生产流程并提高产品质量。

3.4 通信与信息技术

电信行业将精密光学器件用于光纤通信系统,确保长距离高速数据传输。 透镜、滤波器和波导等光学元件在信号路由、放大和检测中发挥着关键作用,为我们的互联世界提供动力。

4。 结论

精密光学 在推动各行业创新和技术进步方面发挥着不可或缺的作用。 其提供卓越质量和可靠性的能力使医疗、航空航天、安全、制造、工业流程和通信领域取得了突破。 随着技术的不断进步,精密光学将继续塑造未来,使我们能够以新的、非凡的方式看待世界。 Wavelength Opto-Electronic 提供高质量的精度 光学设计 由我们的工程师和 采用最先进的设施制造.

咨询表

联系表格

我们建议使用您所在组织的电子邮件及其自己的域(如果有)。

常见问题

什么是精密光学?

精密光学元件是特殊类型的光学元件,其设计和制造符合精确的公差,以实现特定参数或一组参数。 这些组件包括透镜、反射镜、棱镜和滤光片,广泛用于医疗仪器、科学设备、安全和工业过程等各种应用。