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球面透鏡的光學特性范文1
(合肥工業大學儀器科學與光電工程學院，安徽 合肥 230009)
【摘 要】通過對半導體激光光束特性進行分析，依據費馬原理和非球面方程理論，對半導體激光準直系統進行數學建模，設計了利用兩片式非球面透鏡準直系統，并在zemax軟件中進行了仿真，最后完成指標，具有良好的效果。
關鍵詞 Zemax；準直；非球面
0 引言
半導體激光器因其體積小、重量輕、閾值電流低等特點已被廣泛應用于材料加工、激光通信、信號處理、醫療、軍事等相關領域。但由于半導體激光有源層在橫向和側向的尺寸不一樣，導致出射光束發散角較大且不均勻，嚴重影響了能量的傳播和后續的測量過程。一般常用的激光準直的方法有圓柱透鏡法、非球面柱鏡法、光纖耦合法、漸變折射率透鏡法和液體透鏡法等。本文主要介紹利用兩片非球面柱透鏡的方法進行激光準直，并在zamax軟件中進行仿真，同時提出一種對點光源整形為線光源的方法。
1 半導體激光光束特性
半導體激光的發光原理是基于受激光發射，滿足粒子數翻轉和閾值條件，模式可分為空間模和縱模。因為在橫向和側向的尺寸不一樣，導致的衍射效應疊加的結果也不一樣，最后形成輸出光束為橢圓高斯的光束。本文討論的是小功率半導體激光器，因為它的發光面尺寸較小，近似用基模高斯分布來分析，輸出光束的光強分布可用下面的公式給出：
αx和αy分別為側向和橫向的遠場發散角，這里定義在XZ和YZ坐標系下，Z軸代表光束傳播方向，θx和θy為實際光束在側向和橫向的角度。一般情況下，激光器生產廠家給出的是半功率全角的參數，符號為θfwhm，這樣可利用下面的公式求得αx和αy，如下：
2 非球面準直透鏡組設計
2.1 非球面方程介紹
非球面可有非球面方程來表示，設非球面的對稱軸為Z軸，如果在成像光學中即為光軸，坐標原點設在頂點，則方程可寫為：
Z（r）為非球面的凹陷度；r為非球面的孔徑半徑，r2=x2+y2（若只考慮YOZ平面的話，x可以為零）；c為曲率半徑的倒數；k為圓錐系數。
2．2 非球面方程參數確定
橫向在光學設計中也可以理解為子午方向上，即YOZ平面，如下圖所示。
根據費馬原理可得到表達式：
式中dy代表光源距離透鏡頂點的距離，ty代表透鏡的厚度。將公式（4）按照公式（3）改寫為：
最后得到橫向的非球面方程各參數為：
設橫向方向上出射光斑半徑為y，橫向遠場發散角為αy，則根據圖上關系易得：
聯立公式（5）、（9）得：
在準直設計中會給出目標光斑大小y以及透鏡折射率n，這樣αy、y、n已知，計算得到，再代入式（6）~（8）中求出橫向非球面透鏡的參數。側向的柱透鏡的非球面方程系數可通過上面過程同樣可以得到。
3 軟件仿真與整形系統介紹
3.1 參數計算
本文選用半導體激光的波長為650nm，子午方向上的半功率全角θy=28°，弧矢方向上的半功率全角θx=9°。最后算得兩個柱透鏡的非球面方程參數為：
3.2 zemax仿真及結果對比
在非序列模式下對光源建?？梢杂密浖锩孀詭У腟ource Diode，然后設置它的子午方向和弧矢方向的發散角，兩個柱透鏡的建模可以使用軟件里面集成的Biconic Lens，然后根據本章計算得到的參數輸入到相應的位置中，再在透鏡后的位置放置Detector面，最后對半導體激光光線進行追跡，用接收面積為60mm*60mm的接收面在距離光源50mm、100mm和200mm處分別采集光斑圖樣，并與沒有加準直透鏡的系統進行比較。如下圖所示，其中（a）、（b）、（c）圖分別表示的是在50mm、100mm、200mm的光斑大小對比，最后準直后的發散角近似計算得到為0.29°，準直性良好，滿足設計要求。
3.3 整形系統介紹
點激光整形為線激光通常使用柱面鏡、回轉棱鏡等，但是柱面鏡產生的是高斯光束，中心區域較兩邊能量高，直線亮度不均勻，而本文采用的鮑威爾棱鏡則不同，它可以產生光強均勻的線光。鮑威爾棱鏡是一種光學劃線棱鏡，入射光斑入射到鮑威爾棱鏡前面的非球面表面，然后光線偏折，最后在后表面折射出去，可以仿照建立非球面準直的思路，對鮑威爾棱鏡在zemax軟件中建模并進行仿真。
4 結論
本文從理論出發，設計了在橫向和側向上的兩片式非球面透鏡準直系統。在給定設計參數的情況下求出非球面系數，并通過zemax軟件進行仿真，該方法建模簡單，可通過編寫軟件后自動計算參數，最后達到準直的效果良好，有待加工出實際透鏡后做進一步驗證。
參考文獻
［1］聶建華,王峻寧.基于ZEMAX的半導體激光準直鏡設計方法研究[J].紅外,2012,03:22-26.
球面透鏡的光學特性范文2
關鍵詞：
微型投影； 雜散光； 硅基液晶（LCoS）； TracePro； 光線追跡
中圖分類號： O 439 文獻標識碼： A
引 言
微型投影技術又稱便攜式投影技術、超微投影技術、“皮口”投影技術，利用此技術開發的產品也被形象地稱為掌上投影機、口袋投影機。相對傳統的電視等顯示技術，攜帶方便是微型投影技術的最大優勢。微型投影機的迅猛發展，給經常移動演示的商務人士以解放。2005年至今，微型投影技術在市場需求的驅動下，發展極為迅速。發展至今，微型投影技術一共衍生出了LCD、LCoS、DLP三種主流技術，分別對應三種微顯示芯片：LCD（liquid crystal devise，液晶顯示器）、LCoS（liquid crystal on silicon，硅基液晶）、DMD（digital micromirror devices，數字微反射鏡陣列）。LCoS是2000年以后發展起來的最新液晶投影技術[1]，相對LCD技術與DLP（digital light processing，數字光處理）技術，LCoS技術具有高分辨力、高開口率、色域廣、成本低等優勢，文中以LCoS微投影顯示系統為對象。
光學系統的雜散光可理解為設計者不希望到達像面或探測面的那部分光線。雜散光對光學系統（特別是空間光學系統[2]）的成像質量有嚴重影響，由于雜散光的存在會降低系統對比度、信噪比和成像質量，嚴重者會導致設計失敗，因此抑制雜散光是相當重要的課題[3]。光學系統雜散光依其來源可分為兩大類：（1）非成像光束在像平面產生的亮斑，這主要是由于沒有對視場外光線進行有效的遮攔或機械結構縫隙的漏光導致；（2）光學系統因為散射、衍射、多次反射等產生的非定向雜散光，這部分雜散光主要包括透射光學表面和鏡筒內壁等非光學表面的多次反射，以及由于光學表面擦傷等光學表面質量問題產生的散射光。第一類雜散光具有一定的方向性；第二類則強度較低，其方向雜亂無章。
蒙特卡羅方法是以概率統計為基礎，使用隨機數來解決問題的一種算法。使用Tracepro進行雜散光分析，按不同的表面屬性，每條光線在分界面的吸收、反射、透射、散射等傳播都由服從概率分布的隨機數決定。文中利用TracePro軟件對LCoS微型光引擎的雜散光進行了模擬仿真，找到了系統雜散光的來源，提出了增加擋光裝置、對關鍵面進行處理等抑制雜散光的方法。
1 基于LCoS的投影光學系統
現研究的投影光學系統總體結構如圖1所示。光源為大功率白光LED。LED具有體積小、壽命長、發光效率高、光譜中無紫外及紅外成分等優點，適合作為微型投影機的光源使用。空間光調制器為color-filter LCoS顯示芯片。LCoS即硅基液晶，是一種基于CMOS（complementary metal oxide semiconductor）工藝的反射式液晶顯示技術。由于工作模式為反射式，相關電路驅動部件放置在背面，故其克服了傳統透射式LCD開口率、對比度、分辨力偏低等缺點。
投影光學系統主要由照明與成像兩部分組成。出于體積、成本等方面的考慮，照明部分采用單片旋轉對稱非球面透鏡。LED發出光束經過該透鏡后在目標面上被整形為具有一定入射角的圓型光斑[4]。LCoS有效區域尺寸5.76 mm×4.32 mm（對角線長度0.28英寸）。為保證LCoS被均勻照明，只有圓斑中央與LCoS大小相同的一部分區域才能被利用，超出的部分則照射在LCoS面之外的區域，這部分光線是第一類雜散光的主要來源。
由于液晶自身的特性其只能調制特定振動方向的偏振光，而LED發出的是具有各個振動方向的自然光，故需要在LCoS前置一塊偏振分光棱鏡（polarization beam splitter，PBS）。PBS棱鏡一般由兩塊高折射率的直角棱鏡膠合而成，斜面制備多層薄膜以實現對S光高反射對P光高透射，上下表面為磨砂面，其余各光學面均制備增透膜。如圖1所示，亮態投影時入射到LCoS的S光被調制為P光反射出去，穿過PBS后經物鏡成像在屏幕，暗態投影時入射的S光未被調制仍然以S偏振態出射，被PBS棱鏡反射回照明光路無法到達屏幕。
結合3D建模軟件ProE在TracePro中建立光機實體模型，然后賦予各實體材料屬性及表面屬性。各光學面均已鍍增透膜且光學系統自身較為簡單，暫不考慮光線在分界面的多次反射[7]產生的雜光，故各光學面均設置為Perfect Transmitter。PBS上下表面及鏡片邊緣設置為Frosting，其余機構件表面屬性設置為PC。特別需要說明，理想模型中PBS棱邊為一條直線，建模過程中為模擬實際PBS個體存在的崩邊等品質缺陷，對理想模型邊緣進行了倒角。最終光引擎的光學機械模型如圖3（a）所示。
從鏡頭向里觀察所能看見的表面為關鍵面[8]，關鍵面被光源直接照亮后即形成一次散射雜散光。重點采樣是一種蒙特卡羅技術，該技術可以大大增加光線往光學系統定方面產生和傳播的概率。應用重點采樣技術后追跡較少的光線即可得到真實的結果。光引擎實體模型建立完成后對PBS上下磨砂面、PBS倒邊等關鍵面設置了重點采樣。光源采用尺寸為1.2 mm×1.2 mm的朗伯體面光源，總光線條數500 000條，總能量100 lm，追蹤閾值10-8 lm。設置完畢后開始光線追跡，在屏幕得到如圖3（b）所示的照度圖。中央是長寬比為4∶3投影區域，即LCoS經過物鏡成的像，其他的光斑即雜散光。得到照度圖后，從像面出發，采用反向追跡的方法向前搜尋雜散光的來源。先將TracePro中屏幕的入射光線另存為反向光源文件，然后利用MatLab強大的數據處理功能對不同區域的光線進行篩選，需要分析的光線保留，不需要分析的光線刪除。使用新生成的光線文件進行光線追跡。結果發現：（1）投影區域四周條狀亮斑來自PBS的倒邊及上下磨砂面；（2）投影區域四頂角外的三角型亮斑來自隔圈內表面；（3）最外部圓環狀亮斑來自二號鏡片的邊緣及鏡筒內壁。
針對第（1）點，首先在PBS棱邊涂消光漆改善其散射屬性，實際PBS棱邊涂消光漆后依然存在散射雜光，只是強度有所降低。若進一步在PBS出射面與成像物鏡之間增加擋光片予以遮擋，則該處雜散光不可見。擋光片尺寸的確定以不遮擋成像光線為原則，以免引入額外漸暈影響像面均勻性。針對第（2）、（3）點，隔圈內表面、鏡筒內壁及二號鏡片邊緣涂黑[9]。如圖4所示，仿真及實驗均表明采取以上措施后（2）、（3）兩處雜散光基本消除。
3 結 論
利用TracePro軟件對LCoS投影光引擎的雜散光進行了仿真分析，針對不同成因的雜光提出了抑制措施，并且實驗驗證了其可較好抑制各部分雜光。基于上述分析可得出以下結論：
照明設計時為保證LCoS被均勻照明需對經過準直透鏡的出射圓斑進行裁剪，沒有被利用的那部分光線是雜散光的主要來源。直接暴露在這部分光斑下的關鍵面（從鏡頭往里可被看見的機構件及光學元件表面）應做消光處理，必要時增加攔光裝置對關鍵面的散射雜光予以阻擋。
鏡筒內壁、鏡片邊緣、隔圈內表面等關鍵面應做涂黑消光處理以抑制散射雜光。機械設計時應盡量使照明與成像兩部分隔開，避免照明系統漏光經散射后經由物鏡成像。
參考文獻：
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球面透鏡的光學特性范文3
關鍵詞： 國家標準； 光學制圖； 對比； 建議
中圖分類號： TN 201文獻標識碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.05.004
引言在工程技術界中，由于“形”信息的重要性，工程技術人員均把掌握工程圖學作為基本素質及基本技能來看待。圖紙是工程人員的語言，而光學圖紙就是光學專業工程技術人員的語言。要掌握一門語言，就應該掌握它的發音方法、語法結構和規則，光學制圖的國家標準就是起到這樣的作用。它是我國光學領域的一項重要的基礎標準，是企業、工廠選擇光學材料、制訂工藝規程和進行光學加工、檢驗的依據[1]，為保障我國光學產品的質量和企業間的相互溝通發揮了重要的作用?！豆鈱W制圖》國家標準的最早版本是GB 1331-77，1991年改版為GB 13323-91[2]。1991版光學制圖標準實施已達20年，對我國光學行業的影響是根深蒂固的。隨著國家光學行業技術水平的不斷進步和我國加入世界貿易組織后與國際交流的日益頻繁，國際標準的影響日漸增大。由于GB 13323-91與ISO 10110-1《光學和光子學 光學元件和光學系統繪圖準備 第1部分：總則》在很多方面有明顯區別，造成在行業溝通中出現一些分歧。為了適應發展的需要，暢通和開拓國際間技術交流渠道，新的國家標準GB/T 13323-2009[3]《光學制圖》應運而生。2009版標準主要參考了國際標準ISO 10110-1：2006[4]，與1991版標準相比有很大的變化?，F行國家標準2009.12.15，從2010.02.01開始實施，至今已有兩年了。從實際情況來看，新標準的實施與推廣效果并不明顯，國內圖紙絕大部分仍按1991版標準繪制，甚至現在還有很多技術人員不知有2009版新標準。造成這種現象的原因，一方面是由于對新標準的宣貫不力，另一方面是由于新標準與1991版標準區別較大，缺乏相應的解讀資料，技術人員不易于接受和執行，因此實施的難度大。文中詳細說明和分析了新舊標準的不同之處，并指出了新標準執行中需注意的一些問題，給出了實施建議。1《光學制圖》國家標準改版的必要性與意義工程類制圖標準是應用廣泛的基礎標準，不但是工程技術界的語言，而且是一切工業標準的基礎[5]。1991版《光學制圖》國家標準是以工程類制圖標準為主要依據，增加了光學零組件方面的技術要求和表示方法的說明，引用標準如表1所示。光學儀器標準編號標準名稱引用時的版本標準現狀GB 131機械制圖 表面粗糙度代號及其注法GB 131-83改版為GB/T 131-2006《產品幾何技術規范（GPS）技術產品文件中表面結構的表示法》GB 1204光學零件的倒角GB 1204-75作廢，調整為JB/T 10567-2009《光學零件的倒角》GB 1316光學零件鍍膜 減反射膜GB 1316-1988作廢，調整為JB/T 8226.1-1999《光學零件鍍膜 減反射膜》GB 1322光學零件鍍膜 內反射膜GB 1322-1988作廢，調整為JB/T 8226.4-1999《光學零件鍍膜 內反射膜》GB 4457.1機械制圖 圖紙幅面及格式GB 4457.1-1984作廢，被GB/T 14689《技術制圖 圖紙幅面及格式》替代GB 4457.2機械制圖 比例GB 4457.2-1984改版為GB/T 4457.2-2003《技術制圖 圖樣畫法 指引線和基準線的基本規定》GB 4457.3機械制圖 字體GB 4457.3-1984作廢，被GB/T 14691《技術制圖 字體》替代GB 4457.4機械制圖 圖線GB 4457.4-1984改版為GB/T 4457.4-2002《機械制圖 圖樣畫法 圖線》GB 4457.5機械制圖 剖面符號GB 4457.5-1984仍為現行GB 4458.1機械制圖 圖樣畫法GB 4458.1-1984改版為GB/T 4458.1-2002《機械制圖 圖樣畫法 視圖》GB 4458.2機械制圖 裝配圖中零、部件的序號及其編排方法GB 4458.2-1984改版為GB/T 4458.2-2003《機械制圖 裝配圖中零、部件序號及其編排方法》GB 4458.3機械制圖 軸測圖GB 4458.3-1984仍為現行有效GB 4458.4機械制圖 尺寸注法GB 4458.4-1984改版為GB/T 4458.4-2003GB 4458.5機械制圖 尺寸公差與配合的注法GB 4458.5-1984改版為GB/T 4458.5-2003《機械制圖 尺寸公差與配合注法》――――――新增GB/T 4458.6-2002《機械制圖 圖樣畫法 剖視圖和斷面圖》GB 4459.1機械制圖 螺紋及螺紋緊固件的畫法GB 4459.1-1984已改版，整體不適用于光學元件GB 4459.2機械制圖 齒輪畫法GB 4459.2-1984已改版，整體不適用于光學元件GB 4459.3機械制圖 花鍵畫法GB 4459.3-1984已改版，整體不適用于光學元件GB 4459.4機械制圖 彈簧畫法GB 4459.4-1984已改版，整體不適用于光學元件GB 4459.5機械制圖 中心孔畫法GB 4459.5-1984已改版，整體不適用于光學元件GB 4460機械制圖 機構運動簡圖符號GB 4460-1984仍為現行有效GB 10609.1技術制圖 標題欄GB 10609.1-1989改版為GB/T 10609.1-2008GB 10609.2技術制圖 明細欄GB 10609.2-1989改版為GB/T 10609.2-2009中國于2001年加入世界貿易組織后，各項標準向國際標準看齊，機械制圖和技術制圖的國家標準對應于國際標準都進行了相應的修改，以之為主要基礎的光學制圖標準也應隨之作相應修改。從表1中可以看出，（1）原標準所引用的標準大部分發生了變化；（2）部分標準已作廢或被替代，如GB 1204、GB 1316、GB 1322、GB 4457.1、GB 4457.3；（3）還有部分引用標準不適用于光學元件，應取消，如GB4459、GB 4460。我國加入國際標準化組織ISO后，早在20世紀80年代初期就已明確提出應采用ISO標準并貫徹于技術領域各個環節的要求。光學制圖的國際標準ISO 10110于1996年首次，其中ISO 10110-1于2006年進行了改版，為進一步提高標準化水平和貫徹最新國際標準，對光學制圖國家標準進行修訂十分必要。另一方面，1991版《光學制圖》在表達方式上較多地使用了文字敘述，從圖紙版面設置上來說，是用文字將“對材料的要求”、“對零件的要求”、“對膠合件的要求”以專用表格的形式列于圖紙的右上角。從有利于標準的統一和便于各國之間技術交流的角度出發，應在圖樣中少出現漢字，盡量以數字或字母代號來表示各項參數。2新舊標準主要變化GB/T 13323-2009對應ISO 10110-1：2006《光學和光子學 光學元件和光學系統繪圖準備 第1部分：總則》，一致性程度為非等效。與ISO 10110-1：2006的主要差異在于：刪除了國際標準的序言和前言；根據ISO 10110-1：2006及我國標準用語習慣對標準范圍及符號作了重新編寫；參考并補充了ISO 10110-8、ISO 10110-10、ISO 10110-12相關部分的內容。總體來說，與ISO 10110-1：2006是基本一致的，而與GB 13323-91相比，變化十分明顯。主要變化內容如下：（1）修改了標準范圍：增加了對尺寸、公差標注的規定。（2）修改了光軸的標注方法：1991版中以單點劃線表示光軸，而2009版中為了區別光軸和中心線，特別規定要以雙點劃線表示光軸，單點劃線只是用于表示中心線。（3）在描述方面，將GB 13323-91的毛面修改為非拋光面。（4）修改了附錄A（資料性附錄）的示例，并增加了非球面透鏡的圖樣標注方法。（5）修改了光學零件圖樣的列表格式及內容：此處變化非常明顯，整個圖面的排版布局都完全不同。1991版是在右上角列表，2009版是在圖面下方列表或是引線標注，且各項要求的標注方法也不同，后面將詳細說明。（6）修改了對材料的要求的標注方法，1991版中對材料的各項要求基本都執行GB 903-87《無色光學玻璃》[6]，在2009版中，“氣泡度”執行GB/T 7661-2009《光學零件氣泡度》[7]的最新標準，雙折射和非均勻性暫無單獨的國家標準與之對應，所做的公差標注方法的修改是在附錄B（規范性附錄）中詳細描述。具體修改內容后續將詳細說明。（7）增加了表面結構的公差的標注方法，并將其內容放入附錄C（規范性附錄）。3需注意的重要修改部分在表述上，參照ISO 10110-1：2006，將原標準中“對材料的要求”和“對零件的要求”統稱為“缺陷公差”，缺陷公差項目的表示方法對比如表2所示。
3.1材料缺陷標準發生顯著變化GB 13323-91中，材料缺陷公差項目都以文字說明來表示，在“對材料的要求”列表中左側顯示，右側對應的是按GB 903-87《無色光學玻璃》執行的等級表示。GB/T 13323-2009則取消了所有的文字表示，均以數字碼作為不同材料缺陷公差代號。最重要的是，各公差執行的標準發生了顯著變化。（1）應力雙折射在1991版中，“應力雙折射”按照GB 903-87《無色光學玻璃》，其等級有中部應力和邊緣應力兩種表示方法。在2009版中，參考了國際標準ISO 10110-2：1996，不再區分中部應力和邊緣應力，直接以樣品單位程長內的光程差（OPD）表示，且不再以數字代號作為等級標志，直接以光程差大小表示，即“0/”后面所跟的數字即為允許的OPD值大小。（2）氣泡度在1991版中，材料的“氣泡度”按GB 903-87《無色光學玻璃》執行的等級表示。除“對材料的要求”中有氣泡度要求外，在“對零件的要求”中也有對光學零件氣泡度的要求，以字母“q”表示，執行的是GB 7661-87《光學零件氣泡度》，導致氣泡度標注較為混亂。在2009版中，“氣泡度”以數學碼“1”表示，執行GB/T 7661-2009《光學零件氣泡度》的最新標準。對氣泡度的要求做了統一規定，不再出現重復標注現象。該標準參考了國際標準ISO 10110-3：在圖紙上的標注為1/N×A，其中N是氣泡和雜質的數目，A是氣泡和雜質投影面積的平方根，以mm計。（3）非均勻性和條紋光學零件內部折射率的逐漸變化的最大折射率與最小折射率之差，在GB 13323-91中，稱之為“光學均勻性”，而在GB/T 13323-2009中，則根據其實際意義改稱為“非均勻性”。GB/T 13323-2009中，認為“條紋”也是“非均勻性”的一種表現形式，所以“非均勻性”和“條紋”統一用數字碼“2”表示，即“2/”所跟的兩個數字，前者指“非均勻性”，后者指“條紋”。在1991版中，按GB 903-87《無色光學玻璃》執行的等級表示，光學均勻性類別的數值越小，代表折射率微差越?。粭l紋度等級表示數字越小或字母越靠前，代表材料的條紋等級越好。而在GB/T 13323-2009中，“非均勻性”、“條紋”的分類方法與ISO 10110-4是一致的，與GB 13323-91則正好反過來，數字越大，代表“非均勻性”和“條紋”要求越高。此處非常容易混淆，在看圖紙時一定要注意，材料的生產方和使用方必須予以特別當心[8]。
3.2加工缺陷標注變化GB 13323-91中，加工缺陷公差在“對材料的要求”列表中左側顯示公差代號，右側對應的是按各相應標準進行的等級標注。在2009版中，主要差別體現在公差項目代號的不同，見表2。
需要注意的是，表面疵病所執行的《光學零件表面疵病》最新標準GB/T 1185-2006[9]中規定是以字母“B”為代號，而光學制圖新標準中規定是以數字代碼“5”表示。繪圖識圖時，代號應按GB/T 13323-2009，以“5”表示，執行標準按GB/T 1185-2006。隨著高能激光在軍事和民用技術領域越來越廣泛地應用，抗激光輻射損傷閾值成為激光系統中對光學零件的一項重要技術要求。該指標指的是光學零件受到激光輻射后，導致表面破壞概率為零的最大能量密度或功率密度，它與材料的結構和性能、表面光滑程度、膜層結構與性能以及膜層與材料的結合性能有關。該項指標在1991版中無體現，目前國家標準中也尚無與之相對應的要求和規范，主要參考國際標準ISO 10110-17：2004《光學和光學儀器 光學元件和光學系統圖樣 第17部分：抗激光破壞閾值》[10]，以代號“6”表示該指標。
3.3表面結構公差標注變化表面結構公差即表面粗糙度的標注。在GB 13323-91中，未對光學零件表面粗糙度的標注做專門說明，執行國家標準GB 131《機械制圖 表面粗糙度代號及其注法》和GB 1031《表面粗糙度 參數及其數值》即可。光學工作者普遍認為，用機械表面標準表述光學表面是極不充分的，尤其是在超光滑表面、高功率激光光學等方面，表面粗糙度是一個相當重要的參數[8]，不能簡單套用機械表面標準。2009版光學制圖標準中對光學零件表面粗糙度的標注參考了國際標準ISO 10110-8：1997《光學和光學儀器 光學元件和光學系統圖樣 第8部分：表面質地》[11]中對光學零件表面粗糙度的要求，將光學表面分為粗糙表面和拋光表面。粗糙表面結構用字母G（Ground）表示輪廓面，其微觀輪廓要求用輪廓均方根偏差Rq來度量。拋光表面結構用字母P（Polished）表示輪廓表面，有四種表示方式：（1）無輪廓微缺陷要求的拋光表面，直接以“P”表示；（2）帶有輪廓微觀缺陷要求的拋光表面，字母P的右側數字表示可允許的輪廓微觀缺陷密度等級（P1～P4四級）；（3）輪廓均方根偏差Rq；（4）功率頻譜密度函數（PSD）的定量方法，該項指標對于在高技術強激光應用中確定超光滑表面特性特別有用。4應注意的問題和實施建議透鏡圖示例如圖1所示。
圖1GB/T 13323-2009透鏡圖示例
Fig.1Drawing of lens according to GB/T 13323-2009
結合透鏡圖示例和前面的分析，在新標準執行中需重點注意以下幾點問題：（1）首先要注意整體圖面的布局變化，改變在圖面右上角進行各項要求說明的習慣，而改為在圖面下方列表說明或引線說明的方式。（2）注意各項指標代號的變化和等級表示方法的變化。尤其是對材料的應力雙折射、非均勻性和條紋的標注，其等級描述與1991版是恰好相反的，千萬不能搞錯。（3）由于一項國家標準的制訂、改版是需要很長時間的，因此難免出現相關聯標準未能完全配套的現象，如表面疵病的最新國家標準與該標準中疵病的代號就不同，但兩個標準都是現行有效的最新標準，又如GB 903-87《無色光學玻璃》也依然是現行有效的標準，但其中各項指標的標注在相關的國家標準里均有較大的變更，這些都是技術人員在看圖、識圖、繪圖的過程中要特別注意的地方。對于更好地貫徹和實施該標準，提出以下幾點建議：（1）及時了解和掌握最新標準動態，樹立標準化意識。標準中已說明不注日期的引用文件是以最新版本為準，所以一定要及時跟蹤掌握，查用現行有效的最新標準。（2）認真學習與審慎理解標準各條文的含義和內在要求，由于標準編寫有規范的結構和用語，言簡意賅，不能淺嘗輒止，避免出現曲解或誤用現象。5結論隨著科學技術的發展和進步及國際交流的日益頻繁，國家標準跟蹤國際標準的發展而發展，需要不斷地制定、修訂、充實和更新。對于光學工程技術人員而言，正確理解和認識修訂改版后的《光學制圖》國家標準十分重要。通過對新舊標準的詳細解讀，指出了新標準執行中需注意的一些問題，并給出了實施建議，讓技術人員更易接受理解，從而更快推動新版《光學制圖》國家標準的貫徹與執行。參考文獻：
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