引言：
光学规格对光学元件或光学系统的制造与工程设计有着深远影响，因为它们直接决定了生产成本与最终性能。因此，无论是采购还是制造各类光学元件（如光学窗口、透镜、棱镜、反射镜、偏振片等），理解相关的技术术语都至关重要。规格设定不足（即未恰当定义所有必要参数）可能导致产品无法实现预期的功能；而规格设定过严（即参数要求过于苛刻）则会造成不必要的成本增加及生产困难。光学规格通常可分为三大类：几何光学规格（涉及光学元件的几何形状）、表面光学规格（涉及表面计量参数）以及材料光学规格/特性（涉及光学元件的材料属性）。本文将重点探讨几何规格；关于表面规格和材料规格的内容，我们将在后续另外两篇文章中进行讨论，欢迎收藏我们的资源中心并关注最新动态。
我们还制作了介绍表面光学规格和光学材料特性的新内容，感兴趣的话可以点击加粗文字了解详情。
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本文将介绍几何光学规格中关于面形（glossaries）的相关概念及常用标准：
这些关键参数规定了光学元件偏离其设计几何形状的程度，从而对光学像差产生重大影响。合理的规格设定既能确保性能达标，又能兼顾成本效益。
规格精度标准：
普通：普通标准产品是最常规可用的工厂，生产困难较小或很少。这些产品的生产成本往往也低于其他两个标准。
精确：需要一定的生产能力，但大多数工厂仍然可以获得。这可能会带来相当大比例的成本增加。
高精度：需要先进的设施和技术。溢价成本。
尺寸/直径公差：
尺寸公差是指光学元件与指定直径/尺寸的允许偏差。它确保透镜、镜子和其他光学元件的尺寸保持在可接受的限度内。值得注意的是，虽然直径公差不会影响光学器件本身的性能，但如果要将光学元件安装在支架上，则需要考虑机械公差。例如，直径与其标称值的差异将导致安装的光学器件中的机械轴和光轴之间未对准，结果是偏心。
尺寸公差精度标准表：
中心厚度公差：
中心厚度公差是指光学元件（如透镜或棱镜）中心处的实际厚度与标称厚度之间允许的偏差。该参数对于维持光学性能至关重要，特别是在对焦距或光程长度有严格要求的系统中；这是因为中心厚度与曲率半径共同决定了光程长度。
中心厚度公差精度标准表：
图1展示了Shalom EO生产的平凸透镜的中心厚度。
角度公差：
角度公差主要适用于包含非平行表面的光学元件，例如棱镜或分光镜。角度公差定义了相邻表面之间的夹角相对于标称值所允许的偏差范围。角度公差通常以角分或角秒为单位进行度量。它确保了对于光线操控、反射或折射至关重要的表面间夹角保持在可接受的限度内，从而防止像差并保障光学性能。
角度公差精度标准表：
定心误差：
定心误差（也称为偏心或定心偏差）用于量化透镜光轴与机械轴之间的偏离程度。机械轴与透镜的几何轴重合，由透镜的磨削边缘定义；光轴则是连接透镜表面两个曲率中心的连线。精确的定心对于保持光学对准和最大限度减少光学像差至关重要，尤其是在包含多个元件的复杂光学系统中。
曲率半径：
曲率半径是指光学元件顶点到曲率中心之间的距离。利用该数值，可以推算出光线穿过光学元件时的光程，它对于确定表面的光焦度也起着关键作用。精确控制曲率半径可确保光学元件符合设计规格，并发挥最佳性能。
曲率半径精度标准表：
有效孔径：
有效孔径（Clear Aperture，简称 CA）是指光学元件上各项技术指标均符合规定的区域直径或特定比例范围。在该区域之外，制造商不保证产品符合所有已公布的规格参数。受制造工艺限制，要使有效孔径与光学元件的实际直径（或长度）完全一致，在实际生产中几乎是不可行的。
常见有效孔径与直径的对应关系
倒角：
倒角是指光学元件边缘或棱角处的切削斜面。设置倒角通常是为了防止玻璃等脆性材料发生崩边（崩边可能在抛光或研磨工序中引发问题），同时也便于装配过程中的操作。倒角的特征由切削角度和斜面宽度来定义。最常见的切削角度为45°，而允许的最大斜面宽度则取决于光学元件的尺寸。此外，对于曲率半径较小的情况，通常无需进行倒角处理。
倒角最大斜面宽度与直径对照表
平行度：
平行度用于衡量两个表面相互平行的程度。该指标常用于具有平行表面的光学元件（如光学窗口片、偏振片）；若光学元件表面偏离平行状态，会导致光束畸变和发散，从而对成像质量及光束质量产生不利影响。
入射角 (AOI)：
入射角 (AOI) 指的是光学元件被设计用于接收光线的角度或角度范围。它代表了光学元件能够保持其规定光学性能的有效入射角度。入射角是指法线（即垂直于光学元件表面且通过光轴的理论直线）与从光源射向光学元件表面的入射光线之间所形成的夹角。
图 2 显示了入射角
如何解读光学规格
解读光学规格需要理解相关的光学术语及其解释。以下是简要指南：
参考光学规格术语表：使用光学规格术语表来理解术语的定义。
评估参数：根据您的应用所需的性能标准评估给定的参数。
参考标准：查阅 ISO 或 MIL-PRF 等行业标准，以获取详细的定义和可接受的公差。
通过掌握这些光学概念，您可以确保您设计、制造或采购的光学元件满足必要的性能要求。
杭州 Shalom EO 的计量检测
对于从事光学领域工作的人员而言，理解光学规格至关重要。本文详细阐述了表面规格，涵盖了表面质量、面形（平整度）、粗糙度、光焦度（Power）、不规则度（Irregularity）以及裂纹/崩边等参数。这些参数对于光学元件的性能与功能起着决定性作用。
Shalom EO 采用 Zygo 干涉仪和显微镜进行检测
杭州 Shalom EO 拥有成熟且通过 ISO 9001 认证的质量控制体系。在我们的十万级（Class 100,000）洁净室检测实验室中，所有产品在发货前均需经过严格检验，以确保其实际参数达到或优于公布的规格标准。
针对外观缺陷，由具备专业技能和丰富经验的合格人员，在强光源照射下利用 10 倍显微镜对划痕和麻点（scratches/digs）进行识别与判定。
产品尺寸采用游标卡尺和千分尺进行测量，以确保实际尺寸处于规定的公差范围内。这些测量工具均定期进行校准，以保证设备测量的准确性。
针对表面面形（平整度）、光焦度（power）及平行度等指标，我们使用可靠的 Zygo 干涉仪进行检测。
我们利用原子力显微镜（AFM）对表面粗糙度进行精确测量。
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