棱镜
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分类:
关键词
精密光学、晶体加工、红外光学、锗抛光片、硅抛光片
- 产品描述
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材质与工艺
基材按需选用 BK7、紫外熔融石英、氟化钙、硒化锌等光学材料,原材料先经精退火消除内应力,避免应力双折射与面形漂移。加工流程包含粗磨、精磨、抛光、定心、倒角、清洗、镀膜,采用数控研磨、离子束抛光等工艺,严格管控角度公差、面形、粗糙度与疵病等级。可镀增透、高反、分光、偏振膜,也可做黑边消光处理,直角、五角、道威、屋脊等多种结构均可定制,兼顾科研样品与工业化批量配套,适配多波段、不同功率等级光路需求。
光学功能
依托折射、全反射、色散效应调控光路,部分棱镜依靠介质全反射实现无镀膜反射,损耗更低,适配高功率激光。不同棱镜功能各有侧重:直角棱镜实现 90° 转折,五角棱镜固定偏折且不受安装角度扰动,道威棱镜用于图像旋转,色散棱镜实现分光。可完成光路转向、图像翻转、光束平移、分光合束、偏振调控等操作,波前畸变控制优异,能在有限空间折叠光路,压缩光学系统体积,是光路集成中灵活的无源调控元件。
应用场景
作为基础光学元件,广泛应用于各类光电系统。激光领域用于激光打标、测距、雷达模组的光路转向与对准;精密测量领域配套干涉仪、自准直仪搭建参考光路;成像领域用于内窥镜、显微镜头、瞄准镜、机器视觉系统,实现倒像、转向并缩小整机体积;光谱设备依靠色散棱镜分光检测组分。此外在光纤通信、生物医疗光学、天文观测、科研平台大量使用,搭配对应基材与镀膜,可稳定应对紫外、红外、高功率等复杂工况。
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常见问题
公司主要能加工哪些材料?
我们专注于高精度平面抛光,加工材料覆盖了可见光及红外波段两大类:
①可见光/激光光学材料:光学玻璃(如K9、BK7)、石英玻璃(包括JGS1/JGS2/JGS3)、康宁系列(如7980、7979)、ZF系列重火石玻璃等。
②红外光学材料:单晶锗(Ge)、单晶硅(Si)。这两种材料硬度高(Si努氏硬度约1150,Ge约780)且质地较脆,是我们的核心工艺强项。
平面抛光能达到什么精度?
我们专注于高精度平面加工,常规批量生产技术指标如下:
① 面型精度:PV值(峰谷值)可达 λ/20 甚至更高(λ=632.8nm),具体视材料和工艺而定。
②表面光洁度:可达 10/5 甚至更高,无麻点、划痕等外观瑕疵。
③平行度:可根据客户图纸要求控制在秒级(角度)或微米级厚度差内。
红外材料(锗、硅)为什么加工成本比玻璃高?
这主要由于材料物理特性决定的:
①硬度高且脆:锗和硅的努氏硬度远高于普通光学玻璃,意味着抛光磨削时间更长,砂轮/磨料损耗更大。
②易崩边破损:红外材料高硬度、高脆性,在加工过程中容易产生应力崩边,导致报废风险增加。
③材料单价昂贵:红外材料每克成本远高于普通玻璃,且加工中需要特殊的冷却液和防污染措施。
为什么抛出来的镜片表面会有“砂眼”或“麻点”?
“砂眼”通常源于前道工序(粗磨或精磨)留下的破坏层未被完全去除。原因可能包括:
① 上一道工序砂粒过粗,损伤层过深。
②抛光时间不足或抛光粉粒度选择不当。
我们严格管控每一道工序的磨削量,确保精磨能完全消除上一道的划痕,抛光余量充足。
光学冷加工通常包含哪些工序?
针对平面抛光元件,标准流程包括:
铣磨(成型)→ 精磨(修正R值/平面度)→ 抛光(达到光洁度和面型)→ 清洗(防止抛光粉固化)→ 检验
什么是双面抛光?单面抛光有什么难点?
①双面抛光:同时加工工件的上下两个面,能有效消除单面加工带来的应力变形,特别适合薄片、窗口片的高平行度加工。
②单面抛光:只抛一面。难点在于容易产生“塌边”或因应力导致面型失真。我们通过特殊的夹具设计和压力控制来解决应力变形问题。
如何检测面型精度和表面质量?
我们拥有完备的检测手段:
①面型干涉仪:用于检测平面度(PV值、RMS值)。
②表面缺陷检测:在标准光源下比对标准样板,检查划痕、麻点(美军标MIL或国标GB)。
③厚度/平行度测量:使用千分表或激光测厚仪监控厚度一致性。
如何在抛光后保持镜片干净?
抛光后若抛光粉固化在表面会很难清洗。我们的工序中:
①即时清洗:抛光下盘后立即使用超声波清洗线进行清洗。
②防污染隔离:严格区分粗磨、精磨与抛光区域的工装夹具,防止不同粒径的磨料交叉污染导致划痕。
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