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itUn acquirente invia una richiesta di offerta per 500 prismi ad angolo retto: gambe da 20 mm, vetro N-BK7, un raggio di rotazione di 90 gradi e quasi nient'altro sul disegno. Tre citazioni ritornano entro una settimana e si discostano del 40%. Il divario è raramente il vetro. Dipende dalla tolleranza angolare, dal numero di facce rivestite, dalle specifiche dello smusso e se l'ipotenusa è lucidata per una riflessione interna totale o semplicemente lasciata rettificata.
I prismi si comportano educatamente in una dimostrazione in classe e spietatamente in un'assemblea reale. Un errore angolare di 30 secondi d'arco sembra innocuo su un certificato di ispezione e si trasforma in uno spostamento visibile del punto una volta che il raggio ha percorso altri 600 mm attraverso il sistema. Questo è il motivo per cui questo componente merita un discorso sulle specifiche piuttosto che un confronto dei prezzi.
Cosa fa un prisma ottico a un raggio
Un prisma ottico è un solido trasparente con facce piatte e lucide che cambia la direzione, il percorso o il contenuto spettrale della luce attraverso la rifrazione, la riflessione interna totale o entrambi.
Tre meccanismi svolgono quasi tutto il lavoro e ognuno pone una richiesta diversa da parte.
- Rifrazione. La luce si piega su ogni interfaccia aria-vetro. La deviazione dipende dall'angolo dell'apice e dall'indice di rifrazione, quindi la tolleranza dell'angolo e la tolleranza dell'indice si sovrappongono.
- Dispersione. L'indice cambia con la lunghezza d'onda, motivo per cui la luce blu lascia un prisma disperdente con un angolo più ampio rispetto a quella rossa. Essenziale in spettroscopia, indesiderato in un percorso di imaging dove si presenta come frangiatura di colore.
- Riflessione interna totale. La luce che incontra il confine vetro-aria oltre l'angolo critico si riflette con un'efficienza molto elevata e non necessita di rivestimento. Il problema è che un'impronta digitale, una pellicola di polvere o un sottile graffio su quel viso convertono silenziosamente il riflesso in dispersione.
Definizione di funzionamento: un prisma reindirizza o separa la luce attraverso facce piatte e lucide. Se la parte funziona attraverso una superficie curva, è una lente, e il disegno, la metrologia e la struttura del prezzo cambiano con quell'unica differenza.
I principali tipi di prismi e il lavoro che ciascuno svolge
Il tipo di prisma segue il percorso della luce di cui hai bisogno, quindi la forma dovrebbe essere scelta per ultima e la funzione per prima.
| Prisma ad angolo retto | Piega una trave di 90 gradi per riflessione interna totale o per un'ipotenusa specchiata | Periscopi, cercatori di telecamere, piegatura di travi su banchi compatti | Se l'ipotenusa è lucidata per TIR o rivestita |
| Prisma di colomba | Ruota un'immagine senza invertirla | Rotazione dell'immagine in montature rotanti, interferometri | Rapporto lunghezza-apertura e allineamento dell'asse di rotazione |
| Pentaprisma | Mantiene una deviazione costante di 90 gradi anche quando il prisma si inclina | Strumenti di allineamento, telemetri, ottiche topografiche | Tolleranza di deviazione piuttosto che una singola cifra angolare |
| Prisma del tetto | Inverte l'immagine piegando il percorso ottico | Binocoli, cannocchiali | Qualità del bordo del tetto e se è necessario il rivestimento di fase |
| Prisma di dispersione equilatero | Separa la luce bianca nei suoi componenti di lunghezza d'onda | Spettroscopia, selezione della lunghezza d'onda, banchi didattici | Angolo dell'apice, dispersione del materiale, planarità della superficie |
| Prisma a cuneo | Orienta un raggio di un piccolo angolo fisso | Guida del raggio, generatori di linee, correzione del percorso | Angolo del cuneo e direzione della deviazione |
| Cubo divisore di fascio polarizzante | Divide la luce in base allo stato di polarizzazione | Ottica laser, interferometria, microscopia | Tasso di estinzione e qualità dello strato di cemento |
Due prismi possono sembrare identici e tuttavia essere specificati in lingue completamente diverse. Un prisma ad angolo retto utilizzato come specchio pieghevole viene giudicato in base all'angolo di deviazione e al fronte d'onda trasmesso; lo stesso cubo utilizzato come elemento disperdente viene giudicato in base all'angolo al vertice, all'omogeneità dell'indice e allo stress interno.
Prismi ottici e blocchi di guida luminosa Sfoglia prismi ottici generali e blocchi di guida luminosa, con angolo del prisma, indice di rifrazione e considerazioni sui materiali rilevanti per confrontare il comportamento dell'angolo retto e del pentaprisma. Visualizza il prodotto → Scelte di materiali e rivestimenti che determinano le prestazioni
La scelta dei materiali e del rivestimento determinano la trasmissione, la stabilità termica e la durata, e influiscono sulla quotazione più di quanto la maggior parte degli acquirenti si aspetti in una prima recensione.
N-BK7
L'impostazione predefinita per il lavoro nel visibile e nel vicino infrarosso. Buona omogeneità, ampia disponibilità e costo contenuto, con un indice intorno a 1.517 a 587 nm.
Silice fusa
Minore dilatazione termica e utile trasmissione UV. Preferito per percorsi laser ad alta potenza e per strumenti in cui un'oscillazione di 40 gradi C non deve spostare il raggio.
Ogni superficie di vetro-aria non rivestita perde circa il 4% della luce con incidenza normale, quindi un prisma a quattro facce senza rivestimento può disperderne più del 15% prima che il raggio raggiunga il sensore. I rivestimenti antiriflesso a banda larga riducono tale percentuale ben al di sotto dell’1% per faccia, ma moltiplicano il rischio: adesione, resistenza all’umidità e soglia di danno laser ora devono essere specificate e testate superficie per superficie.
Specifiche da verificare prima di approvare un disegno
Sette specifiche decidono se un prisma funziona nel tuo assemblaggio e cinque di esse solitamente mancano dalla prima revisione del disegno.
Indicare l'angolo, la tolleranza in minuti d'arco o secondi d'arco e da quale faccia inizia la misurazione.
Planarità nelle frange per ciascun viso; errore del fronte d'onda per cubi cementati e divisori di fascio.
Lo scavo a graffio si applica per superficie. L'ipotenusa di un prisma TIR solitamente merita una pendenza più ristretta rispetto alla faccia di ingresso.
La larghezza dello smusso e la dimensione massima consentita del truciolo proteggono sia la resa nella movimentazione che la resa del rivestimento.
Bersaglio di riflessione, intervallo dell'angolo di incidenza, banda di lunghezze d'onda, metodo di prova di adesione e soglia di danno, ove rilevante.
Omogeneità dell'indice, classe di bolle e di inclusione e stress interno per percorsi sensibili alla polarizzazione.
Esposizione all'umidità, cicli termici e solventi con cui l'utente finale pulirà l'ottica.
Una tolleranza angolare senza una faccia di riferimento dichiarata è una specifica non completata. Due fornitori possono entrambi fornire 10 secondi d'arco e spedire comunque parti che non verranno scambiate, perché hanno misurato da superfici diverse con attrezzature diverse.
Dove i prismi falliscono dopo la consegna
La maggior parte dei guasti sul campo sui prismi sono dovuti all'adesione del rivestimento, alle scheggiature dei bordi o alla contaminazione su una faccia a riflessione interna totale piuttosto che al vetro sfuso.
- Perdita di adesione del rivestimento dopo la pulizia, solitamente legata alla scelta del solvente o alla tecnica di pulizia.
- Scheggiature sui bordi che appaiono dopo la pulizia ad ultrasuoni, perché lo smusso non è mai stato scritto nel disegno.
- Degrado dello strato di cemento nei cubi del divisore di fascio esposti all'umidità o alla luce a lunghezza d'onda corta.
- Deriva termica in cui un involucro di alluminio e un prisma di vetro si espandono a velocità diverse.
- Contaminazione sull'ipotenusa TIR, che converte la riflessione in dispersione senza alcun danno visibile.
Un chip da 0,2 mm all'interno dell'apertura trasparente di un piccolo prisma rimuove molta più luce dello stesso chip sul bordo di una finestra da 50 mm. I limiti di smusso e chip del bordo appartengono alla richiesta di offerta, non alla conversazione post-consegna.
La formulazione conta tanto quanto i numeri, e il nostro Lista di controllo per l'acquisto del prisma esamina le clausole che vale la pena copiare in un ordine di acquisto.
Acquistare prismi personalizzati senza perdere la tolleranza
La domanda che conta per il fornitore non è il prezzo per pezzo, ma se il venditore può mantenere la tolleranza angolare sull’intero lotto e dimostrarlo con i dati.
Changzhou Haolilai Photo-Electricity (HLL) produce ottica di precisione dal 1998 in un sito di 35.000 metri quadrati nella zona nazionale high-tech di Changzhou, con più di 300 dipendenti, certificazione ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 e IATF 16949, un centro provinciale di ingegneria di lenti ottiche di precisione ed esportazioni in più di 20 paesi. La sua linea prisma si trova accanto a lenti, finestre, specchi e wafer, quindi un prisma e le sue ottiche vicine possono essere quotati rispetto a uno stack di tolleranza.
Prima di approvare un campione, richiedere un rapporto del primo articolo che indichi il metodo di misurazione dell'angolo, una curva di rivestimento per ogni superficie rivestita, un registro del test di adesione e un piano di campionamento che copra ciascun lotto di produzione anziché una parte selezionata manualmente.
Lenti ottiche personalizzate e componenti per lenti Esamina le opzioni di lenti ottiche personalizzate in tutte le forme e dimensioni, con dettagli sulle specifiche utili durante la preparazione delle approvazioni dei campioni e dei requisiti RFQ. Visualizza il prodotto → Inserire nella RFQ la faccia di riferimento, il metodo di misurazione e il piano di campionamento. Queste tre linee impediscono più controversie di qualsiasi negoziazione sui prezzi che le segue.
Disegni e domande sulle tolleranze possono essere inviati tramite il pagina dei contatti ; un pdf con la faccia di riferimento segnata vale più di tre email di descrizione.
Domande frequenti
In cosa differisce un prisma ottico da un semplice blocco di vetro?
Un prisma è definito dalle sue specifiche, non dal suo contorno. I prismi ottici presentano planarità e tolleranze angolari in minuti d'arco o secondi d'arco, un materiale classificato con bolle e sollecitazioni controllate, qualità superficiale definita per faccia e solitamente un rivestimento. Un mattone di vetro delle stesse dimensioni non ne ha nessuno.
Quale tolleranza angolare devo richiedere?
Parti dal budget degli errori di sistema, non da una pagina di catalogo. I percorsi di imaging e illuminazione sono generalmente confortevoli da 30 secondi d'arco a 1 minuto d'arco, mentre i gruppi di interferometria e di orientamento del fascio spesso richiedono pochi secondi d'arco. Assegnare sempre un nome alla faccia di riferimento e al metodo di misurazione.
Quale vetro è adatto a un prisma a luce visibile?
N-BK7 copre la maggior parte dei lavori nel visibile e nel vicino infrarosso a costi moderati. Scegli la silice fusa per una trasmissione UV profonda, percorsi laser ad alta potenza o ampie oscillazioni di temperatura e lo zaffiro dove domina la trasmissione a infrarossi o la resistenza all'abrasione.
Il rivestimento deve essere effettuato prima o dopo la cementazione?
Le facce interne devono essere rivestite prima della cementazione, il che significa che la resa del rivestimento e la resa del cemento sono rischi separati che si accumulano. Progettare il cubo in modo che i rivestimenti critici si trovino sulle facce esterne, ove possibile, e verificare che il cemento polimerizzi senza stressare le superfici rivestite.
Il costo del prisma segue la tolleranza, non la dimensione. Correggi la funzione, indica la faccia di riferimento e specifica il rivestimento per superficie, e la prossima serie di virgolette sarà finalmente comparabile.
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