Normes
Surfaces optiques : modélisation des défauts et contrôle

E4050 v2 Article de référence

Normes
Surfaces optiques : modélisation des défauts et contrôle

Auteur(s) : Jean-Paul MARIOGE

Date de publication : 10 mai 2005 | Read in English

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Rappels

2 - Défauts de forme et d’ondulation

2.1 - Effets sur les images
2.2 - Méthodes de contrôle

Figure 5 - Contrôle avec un calibre Figure 7 - Influence des faces courbes Figure 8 - Calibre convexe Figure 9 - Observation des franges Figure 13 - Lunette de Fabry Figure 15 - Mosaïque de microlentilles Figure 18 - Optiques adaptatrices Figure 23 - Étalon sphérique Figure 27 - Interféromètre à 10 µm
2.3 - Méthodes de mesure des rayons de courbure

Figure 32 - Sphéromètre à bague

3 - États de surface

3.1 - Défauts locaux

Figure 35 - Strioscopie Figure 36 - Boîte à lumière Figure 38 - Contraste de phase Figure 39 - Diffusiomètre UV
3.2 - Rugosité

Figure 40 - Notations Figure 43 - Taux de lumière parasite Figure 44 - Interféromètre de Mirau Figure 45 - Profilomètre hétérodyne Figure 46 - Profilomètre mécanique Figure 47 - Microscopes à sonde locale Figure 48 - Goniodiffusiomètre Figure 49 - Flux intégré

4 - Normes

4.1 - Défauts de forme
4.2 - Défauts locaux
4.3 - Défauts de rugosité

Bibliographie & annexes

Présentation

RÉSUMÉ

La méthode par rodage utilisée pour produire des surfaces optiques permet l’obtention d’excellents états de surface, avec la plupart du temps très peu d’ondulations. Par contre, ces surfaces peuvent présenter des défauts de forme. Les méthodes imaginées pour contrôler les surfaces optiques planes sont nombreuses. Cet article se consacre à la présentation des méthodes les plus utilisées, ainsi qu’aux normes qui régissent les mesures des défauts.

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Auteur(s)

Jean-Paul MARIOGE : Ingénieur de l’École supérieure d’optique - Docteur en optique

INTRODUCTION

L’instrument d’optique parfait transforme une surface d’onde incidente plane ou sphérique en une surface d’onde le plus souvent sphérique. Les aberrations ou les défauts des surfaces qui le composent altèrent la forme de l’onde émergente : l’onde oscille de part et d’autre d’une sphère moyenne. Les écarts de forme doivent être inférieurs aux tolérances définies par le calculateur. Les moyens de contrôler les défauts des surfaces optiques sont présentés ici.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

Version archivée 1 de mars 1996 par Jean-Paul MARIOGE

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e4050

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4. Normes

Les normes proposent aux donneurs d’ordres et aux fabricants un langage et une représentation commune sur les dessins.

Il existe actuellement des normes DIN (Allemagne), MIL (États-Unis), Afnor (France) et ISO [Doc. E 4 050]. De plus, certains grands établissements, les armées par exemple, ont des normes spécifiques.

L’élaboration de normes nouvelles ou communes peut être très longue car chacun reste attaché à des principes et des méthodes qui ont fait leurs preuves, et les procédés innovants bousculent les habitudes de l’ensemble du personnel (du directeur à l’ouvrier).

Nous ne décrivons pas les normes en détail car elles sont disponibles commercialement. Elles évoluent rapidement et ne doivent être utilisées qu’après une lecture attentive de la version en cours de validité.

4.1 Défauts de forme

HAUT DE PAGE

4.1.1 Classification

Surfaces parfaites : on constate que, sauf cas exceptionnel, l’écart de forme par rapport à la meilleure sphère est moins tolérant que l’écart de forme dû à la tolérance sur le rayon de courbure. Cela provient des résultats du calcul des combinaisons optiques.

Si on place le calibre de courbure adapté sur la surface à contrôler, on observe des franges d’interférence. Elles sont circulaires (anneaux de Newton) si les centres de courbure sont décalés axialement et elles sont linéaires s’ils le sont latéralement. Dans le cas où les deux centres sont confondus, les franges sont étalées et on observe une teinte dite teinte plate.

Si on place la surface sur un interféromètre, on observe l’équivalent en déplaçant le centre de courbure par rapport au foyer de l’optique adaptatrice.

Une différence essentielle existe entre ces deux moyens de contrôle : avec l’interféromètre, on peut rechercher la meilleure surface d’onde réfléchie par la surface à contrôler alors qu’avec un calibre, le rayon de la surface de référence n’est pas adaptable....

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