Optische Prismen und Kleben von optischen Linsen

Der Zweck des Klebens
1. Verbessern Sie die Bildqualität des optischen Systems;
2. Verringerung des Lichtenergieverlusts und Verbesserung der Bildschärfe
3. Vereinfachung der Verarbeitung von optischen Komponenten
4. Schützen Sie die gravierte Oberfläche
Technische Anforderungen für die Verklebung
Bei Linsen muss der Zentrumsfehler oder der Winkelfehler sichergestellt werden. Bei Prismen oder Flachspiegeln ist die optische Parallelität des Prismas sicherzustellen.
Zweitens muss sichergestellt werden, dass die Klebefläche eine “Null-Fehler”-Verklebung erreicht, d. h., dass die polierte Oberfläche der Verklebung die Anforderungen an Oberflächenfehler durch die Verklebung nicht verringert und die Oberflächenform von Nicht-Klebeflächen durch die Verklebung nicht beeinflusst.
1、 Überblick über das optische Kleben
Die Methode der Kombination optischer Komponenten
Mechanisches Verfahren bezieht sich auf die Verwendung mechanischer Komponenten (wie Abstandshalter, Druckringe usw.), um mehrere optische Teile zu einem komplexen optischen Bauteil zu verbinden
Bei der Klebemethode werden mehrere optische Komponenten mit einem transparenten Klebstoff zu komplexen optischen Teilen verklebt.
Das optische Klebeverfahren beruht auf der Anziehungskraft von Molekülen zwischen den polierten Oberflächen der Teile, um mehrere optische Komponenten zu komplexen optischen Teilen zu verbinden.
Das Prinzip der Bindung
Mechanische Bindung, physikalische Adsorption, elektrostatische Anziehung, gegenseitige Diffusion, chemische Bindung.
Wichtigste technische Anforderungen für die Verklebung
1) Überprüfen Sie den Zentrumsfehler der geklebten Linse und die Parallelität des geklebten Prismas;
2) Beseitigung von Blasen in der Klebeschicht
3) Die Klebeschicht ist fest;
4) Achten Sie auf die Genauigkeit der Oberflächenform der geklebten Teile.
2、 Zentrierung des Objektivklebers
1) Zentrierung des Übertragungsbildes im Brennpunkt
2) Sphärische Reflexbildzentrierung
3) Laserinterferometrische Zentrierung
4) Geklebte Linse, automatische Zentrierung
Zentrierung des Übertragungsbildes im Brennpunkt
Die Zentrierung des Transmissionsbildes wird durch Beobachtung der Abweichung des Transmissionsbildes der Linse von der geometrischen Achse erreicht. Die Linse wird auf das Gelenk geklebt, wobei die Stirnfläche des Gelenks genau senkrecht zur Maschinenspindel steht. Beim Zentrieren wird die Linse gedreht und die Mitte anhand des durch die Linse übertragenen kreuzförmigen Bildes ermittelt. Der größte Nachteil dieser Methode besteht darin, dass die tatsächliche Exzentrizität des Objektivs nicht wiedergegeben werden kann, wenn die Abweichung des Brennpunkts des übertragenen Bildes von der Bezugsachse gleich Null ist und die optische Achse sich mit der Bezugsachse schneidet.
Sphärische Reflexbildzentrierung
Um die Linse auf die Fuge zu kleben, ermitteln Sie zunächst den Korrekturpunkt der Linse. Bei nicht geklebten Flächen ist der Korrekturpunkt der Krümmungsmittelpunkt. Die Korrektur der verklebten Oberfläche kann mit der paraxialen sphärischen Brechungsformel berechnet werden. Wählen Sie dann die geeignete Objektivlinse auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Kalibrierungspunkt und der nicht haftenden Oberfläche der Linse. Der Abstand x zwischen der Objektivlinse und der nicht klebenden Oberfläche der Linse sollte nicht weniger als 10 mm betragen, um die Bedienung zu erleichtern. Nach der Bestimmung der Position des selbstausrichtenden Reflexionszentrums des Kugelzentrums auf der Kantenschleifmaschine wird der Krümmungsmittelpunkt der optischen Oberfläche des Objektivs beobachtet und das Gelenk gedreht, bis das Bild des Kugelzentrums stationär bleibt oder innerhalb des zulässigen Bereichs ausschlägt, womit die Zentrierung abgeschlossen ist. Diese Methode hat eine hohe Zentriergenauigkeit und wird hauptsächlich zum Zentrieren von Linsen mit kleinen Durchmessern und kleinen Krümmungsradien verwendet.
Laserinterferometrisch gestützte Zentrierung
Das Laserzentrierverfahren besteht aus drei Teilen: einem Fokussierlaser, einem zweidimensionalen Positionssensor und einem elektronischen Verarbeitungs- und Anzeigeteil. Die Linse ist in zwei hohlen Halterungen eingespannt, durch die der Laser hindurchgehen kann. Durch Drehen des Objektivs kann das Zentrum anhand der Bewegung des Lichtpunkts auf der lichtempfindlichen Platte bestimmt werden. Das Laserausrichtzentrum wird häufig in mechanischen Zentrier- und Kantenschleifmaschinen eingesetzt und eignet sich für die Zentrierung von Linsen mit einem Zentrierwinkel von weniger als 16 Grad. Diese Methode ist einfach zu bedienen, schnell und hat eine hohe Zentriergenauigkeit, wobei eine Zentrierzeit von 10 Sekunden erreicht wird.
Geklebte Linse, automatische Zentrierung
Legen Sie die konvexe oder ebene Fläche der Negativlinse während des Klebevorgangs auf die Werkbank, und setzen Sie die Positivlinse auf die Negativlinse. Durch das Gewicht des Bauteils wird der Schwerpunkt der Linse automatisch mit ihrer optischen Achse zusammenfallen.
3、 Klebeverfahren
1. Klebematerialien
1) Anforderungen an die Klebstoffschicht nach dem Verkleben:
Optische Leistung, Festigkeit, Kältebeständigkeit -40~-70C
Hitzebeständigkeit 40~70C
2) Anforderungen an Klebstoffe
Optische Eigenschaften: Ähnlich wie bei optischen Materialien Mechanische Eigenschaften: Ausdehnungskoeffizient, Elastizitätsmodul und geringe Volumenschrumpfung beim Aushärten
Thermische Eigenschaften: -70~70C, gute thermische Stabilität, chemische Eigenschaften: stabil und ungiftig
Sonstiges: Einfache Zubereitung, leicht zu entfernender Kleber
2. Arten von Klebstoffen
Optischer Klebstoff aus natürlichen Lipiden:
Thermoplastischer, hellgelber, glasartiger Feststoff; nicht kristallin, mit guter optischer Konsistenz; hat ein gewisses Haftvermögen und korrodiert Glas nicht; schnell aushärtend und leicht zu entfernender Klebstoff; spannungsfrei
Nachteilig: Großer Ausdehnungskoeffizient und begrenzter Temperaturbereich für die Verwendung.
Optischer Klebstoff aus Kunstharz
Optischer Epoxidharzklebstoff: Geringe Aushärtungsschrumpfung; Starke Haftkraft; Hohe mechanische Festigkeit; Gute Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen; Gute chemische Stabilität; Der Nachteil ist, dass die Aushärtungszeit nicht leicht zu kontrollieren ist; Schwierige Entfernung des Klebstoffs; Das verwendete Aushärtungsmittel und Verdünnungsmittel sind giftig. Methanol-Gel: gute spektrale Durchlässigkeit, mechanische Festigkeit, Kälte- und Hitzebeständigkeit. Nachteile: große Erstarrungsschrumpfung.
Lichtempfindlicher Klebstoff
Eigenschaften: Gute Transparenz; hohe mechanische Festigkeit und gute Flexibilität und Elastizität; kleiner Ausdehnungskoeffizient; gute Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen; gute chemische Stabilität; schnelle Verfestigung mit geringer Schrumpfungsrate; Viskosität und Aushärtungszeit können eingestellt werden, was die Anwendung erleichtert; farb- und geruchlos, mit geringer Toxizität. Nachteilig: Der Klebstoff lässt sich nur schwer entfernen.

Prüfung des Klebstoffs
1. Farbe der Klebstoffschicht
2. Defekte an geklebten Bauteilen
Entgummierung von geklebten Bauteilen und ihre Ursachen
Entbastung von Eichen- oder Zypressenblättern
Streifenförmige Delamination
Punkt- oder blasenförmige Delamination
Entgummierung an der Rückkante
Gründe für die Delamination
In der Reinigungsklebeschicht der geklebten Teile befinden sich Blasen
Unsachgemäße Kontrolle der Viskosität und Dicke des Klebstoffs
Verringern Sie die Viskosität der Klebeschicht beim Zentrieren
Die anfängliche Polymerisationstemperatur ist zu hoch
Aushärtungstemperatur zu hoch und Zeit zu lang
Eintauchen des organischen Lösungsmittels in die Klebstoffschicht
Langfristige Lagerung in feuchter Luft
Versagen der Klebeschicht
3. Entfernen Sie den Klebstoff
Debonding bei hohen Temperaturen
Direkte Methode: Naturharzkleber bei 80-120 ℃; lichtempfindlicher Kleber bei 120 ℃.
Indirektes Verfahren: Die mit Epoxidharz verklebten Teile werden in Rizinusöl auf 290 ℃ erhitzt; die lichtempfindlichen Klebstoffteile werden in 80% H2SO4 auf 180 ℃ erhitzt.
Demontage von Klebstoffen bei niedrigen Temperaturen
(Gefriermethode) Kühlen Sie die Flüssigsauerstoff-Niedertemperaturbox auf -120~-150 ℃.
Methode bei Raumtemperatur
Hammer zum Entfernen von Klebstoff
4. Prozess des Lichtklebens
1、 Optischer Klebstoffmechanismus
2、 Leichtes Klebeverfahren
vorbereiten
wischen
Positionierungszentrum
optischer Zement
Glühen
Der Einfluss verschiedener Faktoren auf den Photoresist
Temperatur
Verformung durch Temperaturgefälle im Inneren des Bauteils
Verformung aufgrund von Temperaturänderungen im umgebenden Medium
Verformung der optischen Klebstoffkomponente selbst bei Temperaturänderungen
Oberflächenreinheit