Конструкция с двумя линзой производитель

Когда говорят о конструкции с двумя линзами, многие сразу представляют себе просто склейку двух стекол — но на деле это целая наука, где малейший просчёт в подборе материалов или юстировке сводит на нет всю оптическую схему. В нашей практике бывало, что клиенты присылали на доработку готовые модули, где китайские коллеги экономили на просветляющем покрытии, из-за чего система ?слепла? при боковой засветке. Именно поэтому мы в Ютай Оптика с 2008 года делаем упор не на сборку, а на полный цикл — от шлифовки заготовок до тестирования в условиях, близких к эксплуатационным.

Почему двойные линзы — это не просто ?два в одном?

Возьмём, к примеру, ахроматические пары. Казалось бы, всё просто: кроновое и флинтовое стекло компенсируют хроматические аберрации. Но когда начинаешь подбирать клеевой состав, выясняется, что коэффициент теплового расширения у немецкого оптического клея Schott на 5% отличается от китайского аналога — и при термоциклировании от -40°C до +70°C в оборонной технике появляется расслоение. Пришлось в 2015 году провести серию испытаний с разными составами, пока не нашли компромиссный вариант с японским производителем.

Кстати, о материалах — мы изначально пробовали работать с БК7 и SF11, но для медицинских эндоскопов потребовались стекла с повышенным пропусканием в ИК-диапазоне. Пришлось перестраивать всю логистику, ведь Ohara Corporation поставляла заготовки с трёхмесячной задержкой. Сейчас держим на складе УФ-отверждаемые клеи с показателем преломления 1.56 — именно они дают минимальную деформацию при сборке линз для лазерных дальномеров.

Особенно сложно было с цилиндрическими компонентами в биометрических сканерах. Там две линзы работают в тандеме с призмами — и если осевое смещение превышает 3 микрона, изображение отпечатка ?плывёт?. Наш технолог предлагал вообще отказаться от склейки в пользу механической фиксации, но тогда бы мы проиграли в массе и виброустойчивости. В итоге разработали собственную оснастку для юстировки с пьезоэлектрическими приводами — дорого, но зато брак упал с 12% до 0.8%.

Как мы выявляем скрытые дефекты на производстве

До 2019 года мы тестировали линзы только на интерферометре Zygo, но один неприятный случай с заказом для аэрокосмической отрасли заставил пересмотреть подход. Оказалось, что при длительной вибрации в склеенных линзах появляются микротрещины в клеевом слое — обычные тесты этого не показывали. Пришлось совместно с НПО ?Луч? разработать методику акустической микроскопии.

Сейчас каждый производитель двойных линз должен учитывать не только оптические параметры, но и механические нагрузки. Например, для робототехники мы добали этап тестирования на ударную нагрузку — бросаем собранный модуль с высоты 1.5 метра на бетонный пол. Жестоко, но после 20 таких испытаний появилась статистика: чаще всего выходит из строя не линза, а крепёжная оправа.

Интересно, что самые капризные заказчики — производители потребительской электроники. Им нужны линзы для камер смартфонов, где толщина не должна превышать 1.2 мм. При такой толщине даже лазерная резка вызывает термическую деформацию краёв. Пришлось закупить установку ионно-плазменной обработки — дорогое удовольствие, но зато смогли удержать допуск по толщине в ±0.01 мм.

Оборудование, которое действительно работает

Многие коллеги до сих пор используют советские станки 2ШЛ-400 для шлифовки линз — надёжные, но для современных покрытий нужна чистота поверхности не ниже 10/5 по ГОСТ 11141. Мы в 2020 году перешли на японские станки Toshiba Machine, но столкнулись с проблемой: их система ЧПУ не воспринимала наши техкарты. Месяц ушёл на адаптацию ПО, зато теперь можем шлифовать асферические поверхности без доводки.

Особую гордость представляет линия вакуумного напыления Optorun. Когда её запускали, не учли влажность в цехе — летом покрытие ложилось неравномерно. Пришлось устанавливать климат-контроль с поддержанием 45% влажности. Зато теперь даём гарантию 10 лет на просветляющие покрытия для лазерных систем — конкуренты из Беларуси пока не могут повторить этот результат.

Кстати, о качестве — мы изначально не планировали выпускать призмы, но клиенты из оборонки настояли. Оказалось, что при сборке перископов нужны пары линз с юстировочными клиньями. Сейчас это 15% нашего оборота, хотя в начале были убытки из-за сложной геометрии полировки.

Реальные кейсы и провалы

В 2017 году пытались сделать двойные линзы с жидкостным охлаждением для мощных лазеров. Концепция была простая: между стеклами циркулирует дистиллированная вода. На испытаниях при мощности 5 кВт линза треснула — коэффициент теплового расширения стекла и медной оправы отличался в 4 раза. Проект закрыли, но наработки позже пригодились для медицинских термокамер.

А вот успешный пример — линзы для систем биометрической идентификации в аэропортах. Там требовалось совместить ИК-подсветку с видимым диапазоном. Сделали комбинированную систему: первая линза из германия, вторая из кварцевого стекла с дихроичным фильтром. Работает в Дубае уже три года без нареканий, хотя песчаные буры — серьёзное испытание для любой оптики.

Самый неожиданный заказ пришёл от производителя дронов — нужны были линзы для лидаров весом менее 10 грамм. Пришлось разработать полую конструкцию с рёбрами жёсткости из титана. Получилось, но себестоимость вышла выше планируемой. Зато теперь используем эту технологию в эндоскопах — вес уменьшили на 40%.

Что важно учитывать при выборе поставщика

Главный урок за 15 лет: никогда не экономьте на контроле на входе. Как-то купили партию стекла у чешского поставщика — в сертификатах всё идеально, а на деле оказались микроскопические включения сульфида цинка. Пришлось срочно искать замену, благо ООО Чанчунь Ютай Оптика всегда держит страховой запас материалов на складе в Подмосковье.

Сейчас мы через сайт yt-optics.ru принимаем заказы даже на экспериментальные партии от 10 штук. Молодые стартапы часто приходят с нестандартными задачами — например, недавно делали линзы для квантовых компьютеров с азотным охлаждением. При -196°C обычные клеи рассыпаются, пришлось использовать индиевые прокладки.

Если оценивать перспективы, то будущее за гибридными конструкциями — где линзы сочетаются с дифракционными элементами. Мы уже тестируем такие системы для AR-очков, но пока не можем добиться массового производства. Технология напыления на криволинейные поверхности ещё требует доработки — немецкие коллеги из Zeiss держат свои ноу-хау в строжайшем секрете.