Prismes optiques et collage de lentilles optiques

L'objectif du collage
1. Améliorer la qualité de l'image du système optique ;
2. Réduire la perte d'énergie lumineuse et améliorer la clarté de l'image
3. Simplifier le traitement des composants optiques
4. Protéger la surface gravée
Exigences techniques pour le collage
L'une d'entre elles consiste à s'assurer de l'erreur centrale ou de l'erreur d'angle ; pour les lentilles, il s'agit de s'assurer de l'erreur centrale de la lentille. Pour les prismes ou les miroirs plats, il s'agit de s'assurer du parallélisme optique du prisme.
La seconde consiste à s'assurer que la surface de collage permet d'obtenir un collage “zéro défaut”, c'est-à-dire que la surface polie du collage ne réduit pas les exigences en matière de défauts de surface dus au collage et n'affecte pas la forme de la surface des surfaces non collées en raison du collage.
1、 Aperçu du collage optique
Méthode de combinaison de composants optiques
La méthode mécanique fait référence à l'utilisation de composants mécaniques (tels que des entretoises, des anneaux de pression, etc.) pour combiner plusieurs pièces optiques afin de former un composant optique complexe.
La méthode de collage consiste à utiliser un adhésif transparent de qualité optique pour coller plusieurs composants optiques afin de former des pièces optiques complexes.
La méthode de la colle optique repose sur l'attraction de molécules entre les surfaces polies des pièces pour combiner plusieurs composants optiques en pièces optiques complexes.
Le principe de la liaison
Liaison mécanique, adsorption physique, attraction électrostatique, diffusion mutuelle, liaison chimique.
Principales exigences techniques en matière de collage
1) Vérifier l'erreur de centrage de la lentille collée et le parallélisme du prisme collé ;
2) Éliminer les bulles dans la couche adhésive
3) La couche adhésive est ferme ;
4) Assurer la précision de la forme de la surface des pièces collées.
2、 Centrage de l'adhésif de l'objectif
1) Centrage du point focal de l'image de transmission
2) Centrage de l'image du réflexe sphérique
3) Centrage basé sur l'interférométrie laser
4) Centrage automatique de la lentille collée
Centrage du point focal de l'image de transmission
Le centrage de l'image de transmission est obtenu en observant la déviation de l'image de transmission de la lentille par rapport à l'axe géométrique. Collez la lentille sur le joint, la face frontale du joint étant strictement perpendiculaire à la broche de la machine. Lors du centrage, faites tourner la lentille et déterminez le centre grâce à l'image en forme de croix transmise par la lentille. Le principal inconvénient de cette méthode est que lorsque la déviation du point focal de l'image transmise par rapport à l'axe de référence est nulle et que l'axe optique croise l'axe de référence, l'excentricité réelle de la lentille ne peut pas être reflétée.
Centrage de l'image par réflexe sphérique
Pour coller la lentille au joint, il faut d'abord trouver le point de correction de la lentille. Pour les surfaces non collées, le point de correction est le centre de courbure. La correction de la surface collée peut être calculée à l'aide de la formule de réfraction sphérique paraxiale. Sélectionnez ensuite l'objectif approprié en fonction de la distance entre le point d'étalonnage et la surface non collée de l'objectif. La distance x entre l'objectif et la surface non collée de la lentille ne doit pas être inférieure à 10 mm pour faciliter l'opération. Après avoir déterminé la position du centre de réflexion auto-aligné du centre de la bille sur la meuleuse, observez le centre de courbure de la surface optique de l'objectif et tournez le joint jusqu'à ce que l'image du centre de la bille reste stationnaire ou rebondisse dans la plage autorisée, ce qui achève le centrage. Cette méthode offre une grande précision de centrage et est principalement utilisée pour centrer les lentilles de petit diamètre et de faible rayon de courbure.
Centrage basé sur l'interférométrie laser
La méthode de centrage par laser se compose de trois éléments : un laser de focalisation, un capteur de position bidimensionnel et une section de traitement électronique et d'affichage. La lentille est fixée dans deux supports creux et le laser peut passer à travers. La rotation de l'objectif permet de déterminer le centre à partir du mouvement de la tache lumineuse sur la plaque photosensible. Le centre d'alignement laser est largement utilisé dans les machines de centrage mécanique et de rectification des arêtes. Il convient au centrage des lentilles dont l'angle de centrage est inférieur à 16 degrés. Cette méthode est facile à utiliser, rapide et offre une grande précision de centrage, avec un temps de centrage de 10 secondes.
Centrage automatique de la lentille collée
Placez la surface convexe ou plate de la lentille négative en cours de collage sur l'établi, et placez la lentille positive sur la lentille négative. En s'appuyant sur le poids du composant, le centre de gravité de la lentille coïncidera automatiquement avec son axe optique.
3、 Processus de collage
1. Matériaux adhésifs
1) Exigences relatives à la couche adhésive après le collage :
Performance optique, solidité, résistance au froid -40~-70C
Résistance à la chaleur 40~70C
2) Exigences relatives aux matériaux adhésifs
Propriétés optiques : Similaires aux matériaux optiques Propriétés mécaniques : coefficient de dilatation, module d'élasticité et rétrécissement à faible volume pendant le durcissement
Propriétés thermiques : -70~70C, bonne stabilité thermique, propriétés chimiques : stables et non toxiques
Autres : Préparation simple, colle facile à enlever
2. Types de matériaux adhésifs
Adhésif optique à base de lipides naturels :
Thermoplastique, solide vitreux jaune clair ; Non cristallin, bonne consistance optique ; Possède un certain degré d'adhérence et ne corrode pas le verre ; Durcissement rapide et adhésif facile à enlever ; Le stress peut être soulagé.
Inconvénients : Coefficient de dilatation important et plage de température d'utilisation limitée.
Adhésif optique en résine synthétique
Adhésif optique à base de résine époxy : faible retrait de polymérisation ; forte force d'adhésion ; résistance mécanique élevée ; bonne résistance aux hautes et basses températures ; bonne stabilité chimique ; l'inconvénient est que le temps de polymérisation n'est pas facile à contrôler ; difficulté à enlever l'adhésif ; l'agent de polymérisation et le diluant utilisés sont toxiques. Gel de méthanol : bonne transmission spectrale, bonne résistance mécanique, bonne résistance au froid et à la chaleur. Inconvénients : retrait de solidification important.
Adhésif photosensible
Caractéristiques : Bonne transparence ; résistance mécanique élevée et bonne flexibilité et élasticité ; faible coefficient de dilatation ; bonne résistance aux températures élevées et basses ; bonne stabilité chimique ; solidification rapide avec un faible taux de rétrécissement ; la viscosité et le temps de durcissement peuvent être ajustés, ce qui facilite l'utilisation ; incolore et inodore, avec une faible toxicité. Inconvénient : Difficile d'enlever l'adhésif.

Test d'adhésivité
1. Couleur de la couche adhésive
2. Défauts des composants collés
Dégommage des composants collés et ses causes
Dégommage des feuilles de chêne ou de cyprès
Décollement en bandes
Décollement en forme de point ou de bulle
Démucilagination au niveau de l'arête arrière
Raisons de la délamination
Il y a des bulles dans la couche adhésive de nettoyage des pièces collées.
Contrôle incorrect de la viscosité et de l'épaisseur de l'adhésif
Réduire la viscosité de la couche adhésive lors du centrage
La température initiale de polymérisation est trop élevée
Température de polymérisation trop élevée et durée trop longue
Immersion de solvant organique dans la couche adhésive
Stockage à long terme dans l'air humide
Défaillance de la couche adhésive
3. Retirer l'adhésif
Décollement à haute température
Méthode directe : adhésif à base de résine naturelle à 80-120 ℃ ; adhésif photosensible à 120 ℃.
Méthode indirecte : Pour les pièces liées à la résine époxy, les chauffer dans de l'huile de ricin à 290 ℃ ; chauffer les pièces adhésives photosensibles dans 80% H2SO4 à 180 ℃.
Démontage de l'adhésif à basse température
(Méthode de congélation) Refroidir la boîte d'oxygène liquide à basse température à -120~-150 ℃.
Méthode de la température ambiante
Marteau pour enlever l'adhésif
4. Processus de la colle légère
1、 Mécanisme de collage optique
2、 Procédé de collage léger
préparer
essuyer
Centre de positionnement
ciment optique
recuit
L'influence de divers facteurs sur la résine photosensible
température
Déformation causée par un gradient de température à l'intérieur du composant
Déformation causée par des changements de température dans le milieu environnant
Déformation du composant adhésif optique lui-même lors des changements de température
la propreté de la surface