Metrologie
Přesná a vysoce výkonná optika pro měření
Optické metrologické aplikace
V metrologii se fotonická řešení používají v širokém spektru aplikací, např. v automobilovém průmyslu, lékařské technice a výrobě optiky – od laserových zařízení pro měření vzdálenosti až po plně automatizovanou kontrolu kvality a interferometrickou charakterizaci optických povrchů. Vysoká rychlost reprodukce výsledků měření je stejně důležitá jako jejich přesnost. Dalším důležitým aspektem je zobrazovací výkon použitých optických komponent. Výkon i kvalitu použité optiky lze zvýšit exaktními výrobními postupy a vysoce kvalitními optickými vrstvami.
Řešení pro měřicí techniku od společnosti asphericon
Portfolio produktů společnosti asphericon pro aplikace měřicí techniky zahrnuje mimo jiné:
- Sofistikované optické a mechanické návrhy a studie proveditelnosti
- Vysoce kvalitní optika, jako jsou sféry, asféry a free form optika s nejlepšími zobrazovacími vlastnostmi
- Speciální dokončovací procesy pro nejnižší drsnost povrchu
- Vysoce kvalitní zrcadla pro dokonalý obraz
- Optické systémy pro homogenní tvarování svazku
- Odolné optické vrstvy od UV po IR
Materiály a optické povlaky pro metrologické aplikace
K využití plného potenciálu optických komponent v metrologii je zapotřebí vysoce výkonná optika. Výběr materiálu je prvním důležitým krokem ke splnění specifických požadavků například na vysoce přesné měřicí čočky nebo děliče paprsků. V závislosti na zvoleném materiálu se používají různé výrobní postupy, jako je technologie CNC broušení a leštění, optimalizovaná a patentovaná společností asphericon. Pomocí efektivních, ale k materiálu šetrných procesů lze vyrábět čočky nejvyšší kvality. asphericon se specializuje na výrobu s materiály, jako je sklo, křemík, kov, germanium a IR krystaly. Kromě toho jsou komponenty vyrobené z Ig6, fluoridu vápenatého, PMMA a křemíku zpracovávány a jsou na ně nanášeny optické vrstvy od prototypu až po sériovou výrobu.
V procesu depozice optických vrstev se také používají nejnovější technologie. Patří mezi ně depozice za pomoci iontového svazku, odpařování elektronového svazku a magnetronové naprašování. Výběr procesu je specifický pro zákazníka a projekt. Nabízíme optické vrstvy v širokém spektru (190 - 5100 nm). Naše portfolio vrstev zahrnuje mimo jiné:
- Vrstvy specifické pro vlnovou délku (krátkovlnné a dlouhovlnné propustné filtry)
- Antireflexní vrstvy (ARS, ARBB, ARDS, ARSBB, ARDD)
- IR povlaky
- Kovové povlaky (Al, Ag nebo Au)
Referenční měření pomocí asférické Fizeauovy čočky
Sférické Fizeauovy transmisní sféry jsou často ve svém měřicím rozsahu omezeny malým průměrem osvětlení. Pro zvětšení jsou nutné další adaptéry nebo expandéry paprsku, menší průměry obvykle nelze změřit vůbec. Aby se tomuto problému zabránilo, vyvinul asphericon v rámci zákaznického projektu asférickou čočku Fizeau. Ve srovnání s klasickými transmisními sférami Fizeau nabízí tento objektiv výrazně zvýšený rozsah měření až do R/D 0,55, je mnohem menší a tudíž lehčí díky sníženému počtu použitých optik. Bez dalších adaptérů pokrývá 4’’ objektiv Fizeau jako jediný prvek měřicí rozsah, který bylo možné dříve měřit pouze s 6’’ přenosovou koulí.
Další informace naleznete v našem příspěvku.
Doplňkové optické aplikace v oblasti metrologie
Rozmanitost metrologických aplikací je doprovázena velkým výběrem optických komponent a systémů, které jsou individuálně přizpůsobeny specifickým požadavkům měřicí úlohy.
V oblasti měření vzdálenosti se například pro měření vzdálenosti mezi dvěma body používají vysoce citlivé optoelektronické senzory a také pro lidské oko neviditelné infračervené paprsky. V závislosti na metrologickém přístroji je vyhodnocení měřicího signálu založeno na základních principech triangulace nebo vyhodnocení času. Pro tyto aplikace jsou nepostradatelné speciální filtrační vrstvy (např. kovové vrstvy nebo vrstvy pro děliče svazků), čočky (např. sféry nebo asféry) a také vysoce reflexní zrcadla pro přesnou detekci stávající vzdálenosti.
Stejné optické komponenty tvoří také základ pro optickou metrologii. Patří sem například interferometrická měření povrchu pro zjištění přesnosti výroby.
Optická metrologie je také etablována i v automobilovém průmyslu, např. pro optické měření rozměrů a tvarů. Optika a optické systémy se také používají v atomové interferometrii. Tuto měřicí metodu založenou na kvantové mechanice lze využít například pro stanovení zemského gravitačního pole. To vyžaduje mimo jiné výkonné systémy modulování paprsku, jako je a|TopShape, aby bylo možné nasměrovat laserový svazek požadovaným způsobem na atomy pro zpomalení.