在元件或系统的设计和出产过程中利用光学参数规格可使该元件或系统精确达到特定的机能要求，尤其是光学滤光片，光学参数规格极度有效，原因有以下两点： 首先，它们能够指定决定系统机能的可接受的关键参数限值；其次，它们可能确定应花在出产上的资源的数量（即功夫和成本）。

光学系统的参数规格过低或过高城市影响其机能，从而造成不用要的资源浪费。若是未正确设定所有必要的参数，则会导致规格过低，从而使机能降低。 若是过于严格地界说系统参数而不思考光学或机械要求中的任何变动，则会导致规格过高，从而使成本和出产难度增长。

为了相识光学规格，首先弄明显它们的寓意是极度沉要的。 为了简化日益繁多的数字，请思考为透镜、 反射镜和窗口片使用最常用的出产规格、表表规格和资料规格。 滤光片、偏振片、棱镜、分光镜、光栅也拥有很多这类光学规格，因而相识最常用的规格将为 您相识险些所有光学产品的规格提供最坚实的基础。

一、出产规格

直径公差

圆形光学元件的直径公差提供了一个可接受的直径值领域。 此出产规格会因造作光学产品的某些光学加工公司的技术水平和能力而有所分歧。固然直径公差不会对光学产品自身的光学机能产生任何影响，但若是要在职何一种固定器上装置光学产品，则它是您必须思考的一种极度沉要的机械公差。 例如，若是透镜的直径与其标称值存有误差，则有可能使已装置的组件中的机械轴偏离光学轴，从而导致光的偏疼（图1）。 通常，直径的出产公差为：+0.00/-0.10 mm暗示通常质量，+0.00/-0.050 mm暗示精密质量，+0.000/-0.010 mm则为高质量.

图1： 平行光的偏疼

中心厚度公差

光学元件（最典型的是透镜）的中心厚度，丈量的是光学元件中心部门的资料厚度。中心厚度是通过透镜的机械轴来丈量的，该机械轴是作为透镜表部边缘之间的轴来界说的。 透镜中心厚度的变动会影响光学性 能，这是由于中心厚度及其曲率半径会决定光线穿过透镜的光学蹊径长度。通常，中心厚度的出产公差为： +/-0.20 mm暗示通常质量，+/-0.050 mm暗示精密质量，+/-0.010 mm则为高质量.

曲率半径

曲率半径是指光学元件的顶点与曲率中心之间的距离。该半径可以为正值、零或负值，具体要取决于该表表是凸面、平面还是凹面。若是知路曲率半径值，则能够确定光线穿过透镜或反射镜的光学蹊径长度，同时还对表表功率起着沉要的决定作用。 曲率半径的出产容差通常为+/-0.5，但在精确利用中也可低至+/-0.1%，或在必要极高的质量情况下为+/-0.01%。

h3>中心

透镜的中心也称为向心肠或离心肠，是凭据光束误差Δ（方程式1）而指定的。一旦给定了光束误差，则能够通过一种单一的关下反推算楔角W（方程式2）。 透镜的离心量是机械轴与光学轴物理偏离的距离。透镜的机械轴仅为透镜的几何轴，是由其表部的柱面来界说的。 透镜的光学轴是由光学表表来界说的，它是衔接各表表曲率中心的线。要进行向心肠测试，请将透镜置于茶杯中，对其施压。 对透镜施加的压力会自动荟萃在茶杯中心第一个表表的曲率中心，并且该中心还会与 旋转轴对齐（图2）。沿着此旋转轴射入的平行光将会穿过透镜，达到后焦平面的焦点处。当透镜随着茶杯的旋转而旋转时，透镜中的任何离心肠城市使聚焦光束分散，并在后焦平面形成一个半径为 Δ 的圆轨迹（图1）。

图2: 中心度丈量

(1)、

(2)、

其中W暗示楔角，通常汇报为弧分，n暗示折射率。

平行度

平行度描述的是两个平行表表之间的互有关系。它在指定窗口片和偏振片等元件时很有效，其中平行表表是提高系统机能的梦想平面，这是由于它们能够最大限度地削减畸变，不然该畸变会降低图像或光的 质量。通常，该容差领域从5弧分直至几弧秒。

角度公差

在棱镜和分光镜等元件中，各表表之间所产生的角度对光学产品的机能拥有沉要的影响。角度公差通常使用准直望远镜组件进行丈量，其光源系统会发射平行光。 准直望远镜将萦绕光学产品的表表进行旋转，直至所产生的菲涅尔反射回到该表表，在检测的表表顶部产生一个光点。这就验证了平行光束正好垂直入射到该表表。而后，整个准直望远镜组件会绕着光学产品旋转至下一个光学表表，并且会沉复此过程。图3显示了用于丈量角度公差的通用准直望远镜设置Ｄ芄皇褂昧礁稣闪康匚恢涞慕嵌炔罾赐扑懔礁龉庋П肀淼墓。 角度公差的领域能够从几弧分降至几弧秒。

图3： 用于丈量角度公差的自准直仪

倒角

玻璃角极度易碎，因而，在处置或装置元件时；ず盟羌瘸烈。；ふ庑┎ＡЫ堑淖畛Ｓ貌街枋墙庑┍咴敌鼻谐傻菇。倒角可作为；げ劾丛し辣咴党鱿秩笨。它们由其表表的宽度和角度来界说（图4）。

图4： 光学透镜上的倒角

倒角的最常见切割角度为45°，并且该表表宽度是由光学产品的直径来确定的。 其直径幼于3.00mm的光学产品（如微透镜或微棱镜）通常不必要切成倒角，这是由于很可能会在切削的过程中产生边缘缺口。值妥贴心的是，对于很幼的曲率半径，例如，当透镜的直径大于蹬宗0.85 x曲率半径时，无需切成倒角，这是由于透镜表表和边缘之间会形成很大的角度。对于所有其他直径，表1提供了最大的表表宽度。

   表1：倒角公

通光孔径

通光孔径是指光学元件的直径或必须满足各类规格的光学元件的尺寸。除通光孔径以表，造作商并不能确保光学产品切合指定的规格。由于出产的限度，现实上是不成能出产出齐全等同于光学产品的直径或长乘以宽的通光孔径。表2显示了透镜的通常通光孔径。

图5： 此图列出了滤光片的通光孔径和直径

二、表表规格

表表质量

光学表表的质量用来衡量光学产品表表个性，并且涵盖了一些划痕和坑点等瑕疵。这些表表的大部门瑕疵纯正是表表上的瑕疵，并不会对系统机能产生很大的影响，固然，它们可能会使系统通光量出现微幼的下滑，使散射光出现更轻微的散射。然而，有些表表会对这些影响更敏感，如：(1)图像平面的表表，由于这些瑕疵会产生聚焦，以及(2)拥有高功率级此理论表，由于这些瑕疵会增长能量吸收并毁坏光学产品。表表质量最常用的规格是由MIL-PRF-13830B注明的划痕和坑点规格。通过将表表的划痕与在受控的照明前提下提供的一系列尺度划痕进行对比，来确定划痕名称。因而，划痕名称不是描述其现实的划痕，而是凭据MIL规格将其与尺度的划痕进行比力。然而，坑点名称直接与表表的点或幼坑有关？拥忝剖峭ü晕⒚准频目拥阒本冻10来推算的，通；劭拥愎娓裨80至50之间将视为尺度质量，在60至40之间为精确质量，而在20至10之间将视为高精度质量。 

表表平面度

p>表表平面度是一种丈量表表精度的规格类型，它用于丈量反射镜、窗口片、棱镜或平光镜等平面的误差。您能够使用光学平晶来丈量此误差，该平晶是一种高质量、高精度的参考平面，用于比力试样的滑润度。当所测试的光学产品的平面靠着光学平晶搁置时，会出现条纹，其状态暗示所检测的光学产品的表表滑润度。若是这些条纹距离相称，并且是平行的直线，那么被检测的光学表表至少像参考光学平晶一样平展。若是条纹是弯曲的，则两个虚线（一个虚线与条纹中点相切，另一个虚线穿过统一个条纹的端点）之间的条纹数量会指出滑润度谬误。滑润度的误差通常是按波纹值(λ)来丈量的，它们是由多个波长的测试源组成。一个条纹对应/12的波长。滑润度为1λ，则暗示通常的质量级别；滑润度为λ/4，则暗示精确的质量级别；滑润度为λ/20，暗示高精度的质量级别。

光圈数

光圈数是一种丈量表表精确性的规格类型，它合用于弯曲的光学表表或带有功率的表表。光圈数的测试类似于平面度测试，会将曲面与拥有高校准的曲率半径的参考面进行比力。使用这两个表表空地所产生的一样过问准则，条纹的过问图样用于描述测试表表与参考表表之间的误差。与参考件产生的误差将会产生一系列的圆环，称为牛顿环。出现的环越多，误差越大。暗环或亮环的数量，而不是暗环和亮环两者的总数，蹬宗波长误差的2倍。

不规定度

不规定度是一种丈量表表精确性的规格类型，它描述的是表表状态与参考表表状态之间的误差。不规定度的丈量方式与光圈数一样。规定度是指将测试表表与参考表表进行比力形成的球形的圆形条纹。当表表的光圈数超过5个条纹时，将很难检测到幼于1个条纹的幼型不规定状态。因而，通常的做法是指定表表的光圈数与不规定度的比率，使其约莫为5:1。

表表加工

表表加工也称为表表粗糙度，用于丈量表表的一些幼型不规定度。它们通常是因抛光工艺所引起的不良后果。粗糙表表往往要比光滑表表越发耐磨，并且可能不合用于某些利用，出格是在使用激光或过热环境的利用中，这是由于成核地位有可能出现轻微的分裂或瑕疵。表表加工的出产容差为50?RMS时暗示通常质量，在20? RMS时暗示精确质量，而在5? RMS时暗示高质量。

三、资料规格

折射率

某种介质的折射率是指光在真空中的速杜纂光在介质中的速度之比。玻璃的折射率领域通常在1.4-4.0之间，与针对红表线优化的玻璃相比，可视玻璃的折射率领域要幼一些。例如，N-BK7（一种通用的可视玻璃）的折射率为1.517，然而锗（一种通用的红表玻璃）的折射率为4.003。光学玻璃的折射率是一种沉要属性，由于光学表表的功率是从表表的曲率半径和表表肆意一侧上的介质折射率之差得来的。玻璃造作商指定的不均匀性是指玻璃折射率的变动。不均匀性是凭据分歧的等级来指定的，其中等级和不均匀性是互为相反关系的，随着等级的增长，不均匀性则会削减（表3）。

表3：不均匀性规格

不均匀性规格

不均匀性等级折射率的最大可变动领域

色散系数

玻璃的另一种资料属性是色散系数，用于量化玻璃出现的色散量。它是资料在f (486.1nm)、d (587.6nm) 和c (656.3nm)波长时的折射率（方程式3）。

(3)、

色散系数值的领域通常在25至65之间。当玻璃的色散系数大于55（较幼色散）时，会将该玻璃视为冕牌玻璃，而那些色散系数幼于50（较多色散）的玻璃会视为火石玻璃。由于色散性，玻璃的折射率会因波长而有所分歧。色散产生的最显著了局就是系统的焦距会因分歧的光波长而稍有分歧。 h3>激光危险阈值

激光危险阈值是指激光危险前每一区域的表表可耐受的最大激光功率量。脉冲激光和陆续波(CW)激光都拥有相应的激光危险阈值。激光危险阈值是反射镜的一个极度沉要的资料规格，这是由于它们与激光产品而不是任何其他光学产品一起使用，然而，任何激光级光学产品将提供阈值。例如，思考一下Ti：蓝宝石激光反射镜的危险额定阈值为0.5 J/cm2 @ 150飞秒脉冲和100kW/cm2 CW。这就注明反射镜每平方厘米可耐受的高沉复飞秒脉冲激光射入的能量密度为0.5J，或每平方厘米可耐受的大功率CW 激光射入的能量密度为100kW。若是激光束集中在更幼的区域内，则必须思考采取相应的措施以确保整体阈值不超过指定的值。固然拥有一系列的其他出产规格、表表规格和资料规格，但若是相识了最常用的光学规格，则能够显著地预防混合。透镜、反射镜、窗口片、滤光片、偏振片、棱镜、分光镜、光栅、and 光纤共同拥有各类属性，因而，相识它们之间的关系以及它们将若何影响整体系统机能，将有助于您选择最佳的元件以集成到光学、成像或光电子利用中。