核心换算关系
镜片表面平整度 PV 值与局部光圈的核心换算公式:
局部光圈 ΔN = 2 × PV 值(以波长 λ 为单位)
物理高度差 PV = ΔN × (λ/2)(λ 为检测光源波长)
一、基础原理与公式
1、物理本质:单次反射干涉检测中,1 个光圈间隔(ΔN=1)对应光程差 1 个波长 λ。光线往返反射,表面物理高度差为光程差的 1/2,故1 个局部光圈 = λ/2 的 PV 值。
2、通用换算:
1)以常用氦氖激光 λ=632.8nm 为例:
1 个局部光圈 ≈ 316.4nm
0.5 个局部光圈 ≈ 158.2nm
0.2 个局部光圈 ≈ 63.3nm
0.1 个局部光圈 ≈ 31.6nm
2)以可见光 λ=587.6nm(钠光)为例:
1 个局部光圈 ≈ 293.8nm
二、关键注意事项
1、PV 值定义:指评价区域内最高点与最低点的垂直距离,单位为 nm/μm 或波长倍数(λ/2、λ/4 等)。
2、局部光圈特性:
指局部不规则度,需移除整体离焦量(Power)后的偏差值。
整体光圈 N 与局部光圈 ΔN 不同:N 反映整体面形,ΔN 反映局部误差。
3、检测规范:
按ISO 10110-5或GB/T 2831-2009标准执行。
图纸标注需明确参考波长(如 λ=632.8nm),避免换算偏差。
三、常用数值速查表(λ=632.8nm)
局部光圈 ΔN
对应 PV 值(波长)
对应 PV 值(nm)
应用场景
1
λ/2
316.4
低精度平面镜片
0.5
λ/4
158.2
常规光学元件
0.2
λ/10
63.3
精密成像镜头
0.1
λ/20
31.6
高端光学系统
0.05
λ/40
15.8
光刻镜头、激光系统
四、实践建议
1、优先统一检测波长,不同光源换算结果差异可达 7%(如 632.8nm vs 587.6nm)。
2、干涉仪测量时,需移除 Power 项得到真实局部光圈值。
3、高精度场景(如激光、光刻)建议标注PVr(稳定峰谷值),并明确计算公式。
五、爱特蒙特描述:
SURFACE FLATNESS
表面平整度
λ/10
六、相关文献:
《光学零件的面形偏差——PV值、Power值与N、△N的关系》
《一、从干涉条纹到物理高度:局部光圈数(ΔN)、面形峰谷值(PV值,Peak-to-Valley)》