Plans étalons

PLANS ÉTALONS DE PRÉCISION

Un plan étalon est une surface plane polie avec précision, utilisée comme référence à laquelle la planéité d'une surface inconnue peut être comparée. Edmund Optics propose des plans étalons à surface unique et à double surface en ZERODUR® ou en silice fondue. La planéité d'un plan étalon est mesurée en fractions d'une longueur d'onde de référence, 632,8 nm. Un plan étalon λ/20 aura un écart maximal de pic en creux de 632,8/20 ou 31,64 nm. Nous proposons plusieurs niveaux de planéité pour nos plans étalons à surface unique : λ/4, λ/10 et λ/20. Pour nos plans étalons à double surface, des planéités de ¼, 1/10 et 1/20 sont disponibles.

CE QUE MONTRE UN PLAN ÉTALON

Lorsque la surface polie d'un plan étalon est placée en contact avec une surface à tester, des bandes sombres et claires se forment lorsqu'on les observe avec une lumière monochromatique. Ces bandes sont connues sous le nom de franges d'interférence et leur forme donne une représentation visuelle de la planéité de la surface testée. La planéité de la surface est indiquée par l'importance de la courbe et l'espacement entre les franges d'interférence. Des franges d'interférence droites, parallèles et régulièrement espacées indiquent que la planéité de la surface de travail est égale ou supérieure à celle de la surface de référence.

APPLICATIONS

La mesure de la planéité des surfaces polies peut être déterminée visuellement en comparant les variations entre une surface de travail et la surface d'un plan étalon. Les plans étalons sont des composants optiques polyvalents utilisés dans de nombreuses applications, telles que : l'inspection de blocs de jauge pour l'usure et la précision, ainsi que le test de divers composants, notamment des fenêtres, des prismes, des filtres, des miroirs, etc. Ils peuvent également être utilisés comme fenêtres optiques extrêmement plates pour les besoins exigeants de l'interférométrie.

COMMENT FONCTIONNE UN PLAN ÉTALON

Figure 1 : Comment fonctionne un plan étalon

Un plan étalon utilise la propriété d'interférence pour présenter la planéité sur une surface désirée. Lorsqu'un plan étalon, également appelé verre plan, et une surface de travail sont mis en contact, un coin d'air se forme. Les zones entre le plan étalon et le plan de travail qui ne sont pas en contact forment ce coin d'air. La variation de l'épaisseur du coin d'air déterminera la forme et l'orientation des bandes d'interférence. La quantité de courbure qui apparaît dans les bandes d'interférence peut être utilisée pour déterminer la planéité de la surface. Si le coin d'air est trop grand, de nombreuses lignes très rapprochées peuvent apparaître, ce qui rend difficile l'analyse du motif formé. Il suffit d'appliquer une pression sur le haut du plan étalon pour atténuer le problème.

La planéité d'une région particulière d'une surface est déterminés en traçant deux lignes parallèles imaginaires, l'une entre les extrémités d'une frange et l'autre au sommet de cette même frange. Le nombre de franges situées entre les lignes peut être utilisé pour déterminer la planéité. La lumière monochromatique est utilisée pour créer un contraste net pour la visualisation et afin de spécifier la planéité en fonction d'une seule longueur d'onde.

QUELLE PRÉCISION DOIT ÊTRE UTILISÉE - λ/4, λ/10, λ/20

C'est une question fréquemment posée et la réponse dépend de ce qui est testé. Si la surface qui est testée est plus plate que λ/4, alors un plat plus précis sera nécessaire pour montrer un changement dans le motif d'interférence. Dans ce cas, un plat λ/4 présenterait des lignes parallèles droites, mais les plats λ/10 ou λ/20 présenteraient suffisamment de courbure dans les franges pour mesurer la surface avec précision.

QUELS MATÉRIAUX UTILISER - SILICE FONDUE OU ZERODUR® ?

Silice fondue : Nous utilisons une silice fondue optique claire, qui présente une très faible expansion thermique de 0,55 x 10^-6 par °C. Sa grande durabilité et sa bonne résistance à l'abrasion font de la silice fondue un bon choix pour les applications soumises à une forte usure. Les spécifications mécaniques, thermiques, électriques et chimiques complètes sont disponibles.

ZERODUR® : Le ZERODUR® teinté jaune est une vitrocéramique transparente développée par Schott Research Labs. Le ZERODUR® présente une expansion thermique extrêmement faible de ±0,10 x 10 ^-6 par °C. Dans les applications où les fluctuations de température sont un problème, le ZERODUR® offre une stabilité thermique inégalée. Les spécifications mécaniques, thermiques, électriques et chimiques complètes sont disponibles.

Essais interférométriques en interne

Chaque plat étalon et miroir plan de précision est testé pour l'erreur de planéité en utilisant notre interféromètre Zygo GPI-XP. Grâce à l'interféromètre et à d'autres équipements de test de précision, Edmund Optics est en mesure de fournir et de garantir des optiques de la plus haute qualité.

RECALIBRATION

Notre laboratoire d'optique peut recertifier nos plats jusqu'à 4" (101,6 mm) de diamètre contre paiement. Nous ne pouvons recertifier que les plans qui ont été achetés chez nous. Pour de plus amples informations sur la recertification de nos produits optiques plats, veuillez contacter notre département des ventes.