In der Präzisionsoptik beschreiben diese Spezifikationen, wie gut eine Komponente, etwa eine Linse oder ein Spiegel, die Qualität des durch sie hindurchtretenden oder von ihr reflektierten Lichts erhält. Diese Werte werden üblicherweise mittels Interferometrie und Profilometrie gemessen.
1. Transmittierter Wellenfrontfehler (TWE)
TWE misst die Verzerrung, die ein optisches Element beim Durchgang einer Lichtwelle verursacht. Dabei werden sowohl Oberflächenabweichungen als auch Inhomogenitäten im Materialinneren berücksichtigt, beispielsweise Schwankungen des Brechungsindex.
- Standardspezifikation: Wird üblicherweise in Bruchteilen einer Wellenlänge (λ) angegeben, typischerweise bei 632.8 nm (HeNe-Laser).
- Handelsübliche Qualität: 1λ bis λ/2.
- Präzisionsklasse: λ/4 bis λ/10.
- Hohe Präzision/Lasergüte: Besser als λ/20.
2. Spitze-zu-Tal (PV)
PV ist ein Maß für die „Ebenheit“ oder „Form“ einer einzelnen Oberfläche. Es bezeichnet den vertikalen Abstand zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt des Oberflächenprofils relativ zur Idealform.
Die Formel:
PV=zmax−zmin
- Standardspezifikation: Wie TWE wird dies in Wellen (λ) gemessen.
- Handelsüblich: λ/2.
- Präzision: λ/4 bis ()λ/8.
- Forschungs/UV-Qualität: λ/10 bis λ/20.
- Hinweis: PV wird häufig zusammen mit RMS (quadratischer Mittelwert) angegeben. RMS liefert einen statistischen Mittelwert über die gesamte Oberfläche, während PV nur die beiden extremsten Punkte berücksichtigt.
3. Oberflächenrauheit
Während PV die gesamten „Höhen und Tiefen“ der Oberflächenform (niederfrequente Fehler) erfasst, beschreibt die Rauheit die mikroskopische Textur (hochfrequente Fehler). Sie beeinflusst, wie viel Licht gestreut wird (Trübung), statt sauber gebrochen oder reflektiert zu werden.
- Standardspezifikation Spez.: Gemessen in Ångström (Å ) oder Nanometern (nm).
- Handelsüblich: 50Å −80Å RMS.
- Präzision: 10Å −20Å RMS.
- Superpoliert: <5A˚ RMS (üblich bei Hochenergielasersystemen oder in der Röntgenoptik).
Vergleichsübersicht
| Spezifikation | Messgröße | Einheiten | Auswirkung |
| TWE | Verzerrung des Gesamtsystems | λ | Bildauflösung/Fokus |
| PV | Oberflächenformfehler | λ | Ausrichtung und Aberration |
| Rauheit | Mikrotextur | Å oder nm | Streuung und Kontrast |
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