Prismas ópticos e colagem de lentes ópticas

O objetivo da ligação
1. Melhorar a qualidade de imagem do sistema ótico;
2. Reduzir a perda de energia luminosa e aumentar a nitidez da imagem
3. Simplificar o processamento de componentes ópticos
4. Proteger a superfície gravada
Requisitos técnicos para a colagem
No caso das lentes, trata-se de garantir o erro central ou o erro angular. No caso dos prismas ou espelhos planos, garantir o paralelismo ótico do prisma.
A segunda é garantir que a superfície de ligação atinge uma ligação com “zero defeitos”, ou seja, garantir que a superfície polida da ligação não reduz os requisitos para defeitos de superfície devido à ligação, e não afecta a forma da superfície de superfícies não ligadas devido à ligação
1、 Visão geral da colagem ótica
O método de combinação de componentes ópticos
O método mecânico refere-se à utilização de componentes mecânicos (como espaçadores, anéis de pressão, etc.) para combinar várias partes ópticas de modo a formar um componente ótico complexo
O método de colagem consiste na utilização de um adesivo transparente de qualidade ótica para colar vários componentes ópticos em peças ópticas complexas.
O método da cola ótica baseia-se na atração de moléculas entre as superfícies polidas das peças para combinar vários componentes ópticos em peças ópticas complexas.
O princípio da ligação
Ligação mecânica, adsorção física, atração eletrostática, difusão mútua, ligação química.
Principais requisitos técnicos para a colagem
1) Assegurar o erro central da lente colada e o paralelismo do prisma colado;
2) Eliminar as bolhas na camada adesiva
3) A camada adesiva é firme;
4) Assegurar a exatidão da forma da superfície das peças coladas.
2、 Centragem do adesivo da lente
1) Centralização do ponto focal da imagem de transmissão
2) Centragem de imagem de reflexo esférico
3) Centragem baseada na interferometria laser
4) Centragem automática da lente colada
Centragem do ponto focal da imagem de transmissão
A centragem da imagem de transmissão é obtida através da observação do desvio da imagem de transmissão da lente em relação ao eixo geométrico. Colar a lente na junta, com a face final da junta estritamente perpendicular ao eixo da máquina. Ao centrar, rodar a lente e estabelecer o centro através da imagem em forma de cruz transmitida pela lente. O maior inconveniente deste método é que, quando o desvio do ponto focal da imagem transmitida em relação ao eixo de referência é zero, e o eixo ótico intersecta o eixo de referência, a excentricidade real da lente não pode ser reflectida.
Centragem de imagem de reflexo esférico
Para colar a lente à junta, comece por encontrar o ponto de correção da lente. Para superfícies não coladas, o ponto de correção é o seu centro de curvatura. A correção da superfície colada pode ser calculada utilizando a fórmula de refração esférica paraxial. Em seguida, selecione a lente objetiva adequada com base na distância entre o ponto de calibração e a superfície não aderente da lente. A distância x entre a lente objetiva e a superfície não colada da lente não deve ser inferior a 10 mm para facilitar a operação. Depois de determinar a posição do centro de reflexão auto-alinhado do centro esférico na rebarbadora, observe o centro de curvatura da superfície ótica da lente e rode a junta até que a imagem do centro esférico permaneça estacionária ou salte dentro do intervalo permitido, o que completa a centragem. Este método tem uma elevada precisão de centragem e é utilizado principalmente para centrar lentes com pequenos diâmetros e pequenos raios de curvatura.
Centragem baseada em interferometria laser
O método de centragem a laser é composto por três partes: um laser de focagem, um sensor de posição bidimensional e uma secção de processamento e visualização eletrónica. A lente é fixada em dois suportes ocos e o laser pode passar através deles. Ao rodar a lente, o centro pode ser determinado a partir do movimento do ponto de luz na placa fotossensível. O centro de alinhamento a laser é amplamente utilizado em máquinas de centragem mecânica e de retificação de arestas, adequado para a centragem de lentes com um ângulo de centragem inferior a 16 graus. Este método é fácil de operar, rápido e tem uma elevada precisão de centragem, atingindo um tempo de centragem de 10 segundos.
Centragem automática da lente colada
Colocar a superfície convexa ou plana da lente negativa no processo de colagem na bancada de trabalho e colocar a lente positiva sobre a lente negativa. Ao basear-se no peso do componente, o centro de gravidade da lente coincidirá automaticamente com o seu eixo ótico.
3、 Processo de ligação adesiva
1. Materiais adesivos
1) Requisitos para a camada adesiva após a colagem:
Desempenho ótico, força, resistência ao frio -40~-70C
Resistência ao calor 40~70C
2) Requisitos para materiais adesivos
Propriedades ópticas: Semelhante aos materiais ópticos Propriedades mecânicas: coeficiente de expansão, módulo de elasticidade e retração de pequeno volume durante a cura
Propriedades térmicas: -70~70C, boa estabilidade térmica, propriedades químicas: estável e não tóxico
Outros: Preparação simples, cola fácil de remover
2. Tipos de materiais adesivos
Adesivo ótico lipídico natural:
Termoplástico, sólido vítreo amarelo claro; Não cristalino, com boa consistência ótica; Tem um certo grau de aderência e não corrói o vidro; Cura rápida e adesivo fácil de remover; O stress pode ser aliviado
Desvantagens: Grande coeficiente de expansão e gama de temperaturas de utilização limitada.
Adesivo ótico de resina sintética
Adesivo de resina epóxi ótica: pequena retração de cura; forte força de adesão; elevada resistência mecânica; boa resistência a temperaturas altas e baixas; boa estabilidade química; a desvantagem é que o tempo de cura não é fácil de controlar; dificuldade em remover o adesivo; o agente de cura e o diluente utilizados são tóxicos. Gel de metanol: boa transmitância espetral, resistência mecânica, resistência ao frio e resistência ao calor. Desvantagens: grande retração de solidificação.
Adesivo fotossensível
Caraterísticas: Boa transparência; Alta resistência mecânica e boa flexibilidade e elasticidade; Pequeno coeficiente de expansão; Boa resistência a altas e baixas temperaturas; Boa estabilidade química; Rápida solidificação com baixa taxa de encolhimento; A viscosidade e o tempo de cura podem ser ajustados, tornando-o fácil de usar; Incolor e inodoro, com baixa toxicidade. Desvantagens: Difícil de remover o adesivo.

Teste de adesivos
1. Cor da camada adesiva
2. Defeitos em componentes colados
Degomagem de componentes colados e suas causas
Degomagem de folhas de carvalho ou de cipreste
Delaminação tipo tira
Delaminação tipo ponto ou bolha
Degomagem no bordo inverso
Razões para a delaminação
Existem bolhas na camada adesiva de limpeza das peças coladas
Controlo inadequado da viscosidade e espessura do adesivo
Reduzir a viscosidade da camada adesiva aquando da centragem
A temperatura inicial de polimerização é demasiado elevada
Temperatura de cura demasiado elevada e tempo demasiado longo
Imersão de solvente orgânico na camada adesiva
Armazenamento a longo prazo em ar húmido
Falha da camada adesiva
3. Retirar o adesivo
Descolagem a alta temperatura
Método direto: adesivo de resina natural a 80-120 ℃; adesivo foto-sensível a 120 ℃.
Método indireto: Para as peças coladas com resina epóxi, aquecê-las em óleo de rícino a 290 ℃; Aquecer as peças adesivas fotossensíveis em 80% H2SO4 a 180 ℃.
Desmontagem de adesivos a baixa temperatura
(Método de congelação) Arrefecer a caixa de oxigénio líquido a baixa temperatura até -120~-150 ℃
Método da temperatura ambiente
Martelo para remover o adesivo
4. Processo de colagem ligeira
1、 Mecanismo adesivo ótico
2、 Processo de colagem ligeira
preparar
limpar
Centro de posicionamento
cimento ótico
recozimento
A influência de vários factores no material fotorresistente
temperatura
Deformação causada pelo gradiente de temperatura no interior do componente
Deformação causada por alterações de temperatura no meio circundante
Deformação do próprio componente adesivo ótico durante as mudanças de temperatura
limpeza da superfície