工业镜头波长设置 专精特新·绝活丨从“炸裂”到“超光滑”!激光镜头如何“炼成”→

小编 2024-10-18 行业应用 23 0

专精特新·绝活丨从“炸裂”到“超光滑”!激光镜头如何“炼成”→

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(央视财经《经济信息联播》) 《专精特新·制造强国》系列报道今天介绍的这家企业擅于生产超光滑的激光光学镜头。这项绝活,是工程师们从一场场炸裂事故中慢慢总结经验而来。

南京波长光电是一家以生产激光光学镜头为特色的专精特新小巨人企业,企业掌握多项自主研发的核心技术,是国内精密光学元件、组件行业的重要成员。但企业成长之路并非一帆风顺。首席工程师王国力对4年前的那一通客户电话记忆犹新,6层扫描镜头在做测试时,竟然被激光击穿了。

江苏南京波长光电科技股份有限公司总工程师 王国力: 当时我们就傻眼了,我们还比较茫然,怎么会出现这个问题?

王国力立即找到技术工程师张浩文,紧急排查故障原因。

江苏南京波长光电科技股份有限公司技术经理 张浩文: 焦点靠着表面非常近,还有烧坏膜系的可能,膜系烧坏之后造成吸收急剧上升,可能会击穿镜头。

江苏南京波长光电科技股份有限公司总工程师 王国力: 激光器以前是纳秒,现在到了皮秒、飞秒级。呈数量级的变化以后,能量也是瞬时放大十倍、几十倍、几百倍、几千倍,能量越来越高,表面有一个瑕疵,很快就能把镜头打裂。

在工业领域,激光被称为“最快的刀、最准的尺”。面对激光切削如泥的“威力”,激光扫描镜头要想在激光穿过时毫发无损,就必须达到工程师口中反复强调的“高透光”和“超光滑”。

江苏南京波长光电科技股份有限公司技术经理 张浩文: 超光滑的概念通常是3个埃以下的表面粗糙度,大概0.3纳米,如果镜片不做超光滑的加工,可能带来一些镜片表面的破坏。

一根头发丝的直径约5万纳米,而能承受激光巨大威力的镜头表面,粗糙度需要达到0.3纳米,仅为头发丝直径的百万分之六。找到原因,产品很快得到了改进。改良过程中,类似的波折,常常出现。工程师张浩文至今记得,每次到客户企业做检测时的紧张心情。

江苏南京波长光电科技股份有限公司技术经理 张浩文: 自己一个人过去躺在酒店有时候晚上做梦都梦见在测,一旦测试通过一瞬间心情是非常轻松的,就说明我们的方向是对的,后续在细节上处理得更好,品质再上升一个台阶。

本期专精特新·绝活: 没有最光滑,只有更光滑。与微观下的精益求精为友,与纳米级的粗糙不平为敌,是这家激光光学镜头企业独闯市场的立身之本。

转载请注明央视财经

编辑:张娅芳

「机器视觉」了解工业镜头基本参数

工业镜头在机器视觉系统中承担着“眼睛”的责任,直接影响着成像的质量。

在进行机器视觉系统定制时,镜头的参数是搭配一套完善的视觉系统的关键。

工业镜头的各项参数包括视场,距离,兼容芯片等等,本文会具体介绍一些重点概念。

视场 :镜头能够捕捉到的画面范围,一般以视场角进行表示。

光学放大倍率 :放大倍率指成像大小和物体大小的比。

具体计算方式如下图:

兼容芯片大小 :要挑选兼容更大的镜头,如果CCD芯片靶面为1″,镜头至少要使用最大兼容为1″的镜头,2/3″的镜头就不适合。

焦距 :焦距为光学系统的主光点到焦点的距离。

从最上端镜片到后焦点的距离叫后焦距,从最下端镜片到前焦点的距离叫前焦距。焦距越小,视场角越大,视场越大。

焦距的计算方式和示例如下图:

数值孔径NA :影响镜头分辨率与通光孔径。

具体计算方式如图:

NA值越大,镜头分辨率和通光孔径越佳。

分辨率 =0.61*λ/NA,λ为光源波长。

有效FNO =光学放大倍率 /(2xNA)

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