粗糙度和光洁度

      对于粗糙度和光洁度这两个东西，二者到底是不是同一个概念？之所以让大家如此混淆，原因还是多方面的。

第一，光学表面与机械表面的粗糙度和光洁度，定义是不是一样？我们大多是光机设计人员，二者之间边界模糊；      

第二，光学光洁度、光学表面质量、光学表面缺陷、光学表面粗糙度及RMS和PV值等多个概念；   

第三，国标、美军标、ISO各类标准，不同年份的标准，各自等级分配不一样。

      这几点说明下，再进行学习。第一，光学表面与机械表面的粗糙度与光洁度是不一样的，新的机械标准其实已经取消了光洁度，与ISO同步，全部采用了粗糙度的概念（机械这边，老的光洁度偏向目视，而粗糙度量化）。部分光学设计人员利用机械的粗糙度和光洁度的分类标准来在光学图纸上进行标注，是极不充分的。第二和第三个则是同一个问题，那就是我们光学绘图标注的时候，选择一个标准进行学习、标准即可，这样就不至于混淆了。

ISO10110标准在光学绘图这方面有完整体系的标准，也适合不同外企之间通用。下面就是该标准系列的标题，大家可以根据自己的兴趣去找对应的文件进行学习，当然这个标准想找全不容易，中文的就更不容易了。

《光学元件国际标准(ISO10110)基本内容》

      从这标准系列的标题可以看出，表面缺陷偏差和我们这里说的粗糙度（表面微观轮廓）不是一个概念。表面缺陷偏差ISO10110-7，它讲的不是微观缺陷，是整个镜面的宏观缺陷，非微观的。

      接下来学习下，ISO10110-8表面微观轮廓这一标准，因为标准是英文，内容较多，这里总结下大家需要的内容，简化下，让大家快速有个概念。

      这就是ISO10110-8标准中对于表面微观轮廓的标注方法，接下来我们就对这个标准进行一步一步的解释。

（1）P2，表面光洁度等级，P是polish抛光的第一个字母，对应的是2级。表面光洁度总共分为了4个等级，按照取样长度0.002mm到10mm上，Rq的值的大小来划分等级。

      相对于机械上取消光洁度说法来说，这里还是有表面光洁度的说法的，但是是对表面粗糙度进行等级划分的。如下这个是2010年的标准，已经废止，需要注意，因为网络上能查到的多是这个版本，现行的标准是ISO10110-8-2019，是2019年制订的。

      如下是Rq的定义公式及图示，其余相关的可以百度一下。

微小缺陷：镜面上的较小的且无规律（一般尺寸小于1μm）的缺陷。一般情况下，在经过不完全抛光后会由于不当的操作和污染物而在表面上残留下细微的凹陷部分，称之为微小缺陷。微小缺陷都需要密切注意，因为将可能会引起较大的光束散射。该种缺陷被认为是相当均匀地分布在表面上的。          

（2）Rq 0.005与0.002-1，表示的是在0.002mm到1mm取样长度下，表面粗糙度Rq≤0.005um。

      在ISO10110-8-2019标准中，光学表面粗糙度和光学表面光洁度等级，都是对Rq粗糙度的约束，二者是同一个概念。这里标准号里面我加了一个2019年，是因为网上的2010年的，二者不是同一个概念，在这个标准里面，表面光洁度是微观缺陷的数目，是和粗糙度同时存在于标注中的，需要注意。

      另外，粗糙度的标注在ISO10110-8标注中，还有PSD功率谱密度，对于高能激光应用比较多，这里就不细述了。如下给出了几种标注，如有更深入学习的可以去查阅ISO10110-8-2019，现行的ISO标准。

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