The article deals with the design of an optical system for the transformation of complicated light from laser diode bar into an optical fiber which can be used for fiber diode pumped lasers. The focus is on the simulation and analysis of inaccuracies in the manufacturing of optical elements by moulding, especially in the manufacturing of pressing moulds by an ultra-precise CNC machine and in the imperfect transfer of the shape from the mould to a glass element. and Článek se věnuje návrhu optické soustavy pro transformaci komplikovaného záření z laserové diody do optického vlákna použitelné pro vláknové diodou čerpané lasery. Zaměření je kladeno na simulace a analýzu nepřesností vzniklých při výrobě optických prvků pomocí lisování, zejména pak při výrobě lisovacích forem na ultrapřesném obráběcím stroji a při nedokonalém přenesení tvaru formy na výlisek.
In this present paper, attention is paid to the possibility of using the viscoelastic properties analysis carried out on the dynamic thermomechanical analyser as a method for identifying appropriate tool construction materials, which are suitable for selective mid spatial frequencies suppressing. For this purpose, a method of measuring the frequency dependencies of the elastic modules and the internal damping coefficient was proposed. Practical utilization of the obtained results was demonstrated on examples of tested samples, where the mechanism of their viscoelastic behaviour was analysed according to oscillation loading frequency. and V předkládaném článku je pozornost věnována možnosti využití analýzy viskoelastických vlastností materiálů prováděné na dynamickém termo-mechanickém analyzátoru, jakožto metody pro identifikaci vhodných konstrukčních materiálů nástrojů selektivně odstraňujících střední frekvence (MSF), které vznikají při subaperturním CNC opracování optických elementů. Za tímto účelem byla navržena metoda měření frekvenčních závislostí modulů pružnosti a činitele vnitřního tlumení. Praktické využití takto získaných výsledků bylo demonstrováno na příkladech testovaných vzorků, kdy byl analyzován mechanismus jejich viskoelastického chování v závislosti na frekvenci oscilačního zatěžování.
The aim of this article is mapping and assessing of the mid spatial frequencies occurrence in the CNC optical surfaces machining process, when due to precisely-defined tools path some typical surface structures with significant impact on optical properties are formed or suppressed. and Článek se věnuje mapování a hodnocení výskytu ''mid spatial frequencies'' v procesu CNC opracování optických ploch, kdy vzhledem k přesně definovaným drahám nástrojů dochází ke vzniku nebo naopak k potlačování určitých pro použité procesy charakteristických struktur, jež mají výrazný vliv na optické vlastnosti takto vyráběných optických prvků.
The presented article would like to contribute to a better orientation in the field of an optical elements surface defects evaluation according to in the recent time expanded ISO-10110-7 and MIL-0- 13830A norms, that over time become the Acceptance test protocols usual part. In addition to the understandable basic concepts and assessment criteria explanation, concrete procedure examples of surface defects characterization in both reflectance and transmittance arrangement are also presented with regards to the application for aspheric surface shape evaluation. and Předkládaný článek si klade za cíl přispět k lepší orientaci v oblasti hodnocení vad povrchů optických prvků podle v současnosti značně se rozmáhajících norem ISO-10110-7 a MIL-0-13830A, které se tak postupem času stávají standardní součástí Acceptance test protokolů. Kromě srozumitelného výkladu základních pojmů a hodnotících kritérií jsou zde prezentovány rovněž konkrétní příklady možných postupů charakterizace povrchových vad, a to jak v reflektančnim, tak v transmitančnim uspořádání, vše s ohledem na využitelnost při hodnocení povrchů s asférickým tvarem.
The article focuses on the corrective polishing technology, that using for the shape corrections of the optical surface. For it to be attained effective result of these technologies it is necessary abide a whole range of principles, which are widely discussed in this work. Furthermore also discussed the problematic of medium spatial frequencies (MSF), their measurements and links to the shape specifications of the corrected surface, where the cost of improving the shape can lead to the development of MSF. and Článek se zaměřuje na korektivní lešticí technologie používané pro tvarové korekce optických povrchů. Pro to, aby byl dosažen efektivní výsledek, je nutné u těchto technologií dodržet celou řadu zásad, které jsou v této práci široce diskutovány. Dále je zde diskutována problematika středních prostorových frekvencí (MSF), jejich měření a vazeb na tvarové specifikace korigovaných ploch, kdy za cenu zlepšení tvaru může docházet k rozvoji MSF.
Plan-parallel optical elements are broadly used as a final component and also as semi-finished product. But the interferometric measurement of its optical properties is very difficult due to interference between the front and rear plan surfaces which cause undesirable fringes often called ''dead fringes''. Because of this fact, multi-step measurement with low coherence source have to be done or immersion fluid for suppressing of unwanted reflections have to be use. This kind of measurement is very laborious and place high demands on the operator. By multiple-wavelength interferometry using tunable laser source, the separation of information about the shape of surfaces or transmission from each other is possible. And also is a possible, evaluation of dead fringes and calculation inner refractive index distribution. All these can be done in only one step measurement with a high coherence laser source and without any immersion fluid. Therefore the measurement is less sensitive to human errors and last but not least very fast. and Planparalelní optické elementy jsou široce užívány a planparalelní disky optického skla jsou také často základem pro následnou výrobu. Interferometrické měření jejich optických vlastností je však velmi obtížné, a to právě díky paralelitě rovinných povrchů, mezi nimiž dochází v kolimovaném koherentním svazku k nežádoucí interferenci znemožňující standardní měření dalších vlastností elementu. Měření je tak nutné provádět vícekrokově pomocí zdrojů s nízkou koherencí, či eliminovat nežádoucí interferenci pomocí imerzní kapaliny. Tyto metody jsou však velmi pracné a kladou vysoké požadavky na operátora. Pomocí multivlnné interferometrie, kdy je lineárně laděna frekvence laserového zdroje, je možné oddělit požadovanou informaci od interference nežádoucí, a tím získat tvarové a transmisní vlastnosti elementu a případně také vnitřní rozložení indexu lomu během jediného měření a bez použití imerzní kapaliny. Výsledné měření je tak v podstatě necitlivé na lidské chyby a především je výrazně rychlejší.
Except shape errors (low spatial frequencies) and microroughness (high spatial frequencies) on optical surface there also occur socalled mid spatial frequencies (MSF). Structures inside band MSF originate primarily during subaperture machining and significant role have vibrations inside machine-tool [1]. The subject of this article is a vibrodiagnostics of optical surface machining by CNC machine-tool and localization of effect of specific vibrational frequencies to the area on workpiece surface. and Kromě odchylek tvaru, tedy nízkých prostorových frekvencí, a mikrodrsnosti, tedy vysokých prostorových frekvencí, se na optickém povrchu taktéž vyskytují tak zvané střední prostorové frekvence. Struktury v pásmu středních prostorových frekvencí (MSF - mid spatial frequencies) vznikají především u subaperturního CNC obrábění a významnou roli u toho hrají vibrace uvnitř obráběcího stroje [1]. Předmětem tohoto článku je vibrodiagnostika obrábění optických ploch na CNC stroji a lokalizace působení konkrétních vibračních frekvencí na oblast na povrchu obrobku.
The unfavorable effect of the presence of deviations in the region of mid-spatial frequencies (wavelengths of 0.46 mm to 10 mm) on the aspheric optical surface is well known. However, the subaperture machining methods naturally lead to their creation. If we know their exact sources, we can simulate their formation and subsequently optimize the production process. The article describes and successfully simulated the formation of structures in the tangential direction due to the vibrations in the subaperture grinding process. It is confirmed that imperfect balancing of a tool or phenomenon as a magnetostriction can, under certain process conditions, cause midrange structures. In the second part, simulations of the influence of the minimum position step of the grinding machine axis were performed. The results show that lower resolution in axis positioning is one of the sources of distinctive rings that are often observed on aspherical surfaces. and Nepříznivý vliv přítomnosti odchylek v oblasti středních frekvencí (vlnové délky 0,46 mm až 10 mm) na asférickém optickém povrchu je dobře znám. Subaperturní metody obrábění k jejich tvorbě však přirozeně vedou. Budeme-li znát jejich přesné zdroje, můžeme simulovat jejich formování a následně cíleně optimalizovat výrobní proces. V článku je popsána a úspěšně simulována tvorba struktur v tangenciálním směru vlivem vibrací v procesu subaperturního broušení. Potvrzuje se, že nedokonalé vyvážení nástroje či jevy jako magnetostrikce mohou při určitých procesních podmínkách způsobovat tvorbu struktur v oblasti středních frekvencí. V druhé části práce byly provedeny simulace vlivu minimálního kroku polohování os brousicího stroje. Výsledky ukazují, že nižší rozlišení při polohování os je jedním ze zdrojů výrazných kroužků, které jsou na asférických plochách často pozorovány.
The work deals with the creation of correction data when generating spherical and aspherical surfaces. Generation is performed on the converted five-axis milling machine, for which it is necessary to generate control programs. In the process of generating surfaces may be formed random errors. Hence the need to measure workpieces, and errors corrected. There is thus solved a measurement of generated surface on coordinate measuring machine Mitutoyo LEGEX 744 and draft methods of data processing by using polynomial of n-th order. The measured data are processed by Matlab, specifically CFTool module. This method is further tested and subsequently the experiment evaluated. and Práce se zabývá tvorbou korekčních dat při generování sférických a asférických ploch. Generování je prováděno na přestavěné pětiosé frézce, pro kterou je nutno generovat řídicí programy. Při procesu generování mohou vznikat náhodné chyby. Proto je třeba obrobky měřit a chyby korigovat. Je zde tedy řešeno měření vygenerovaných ploch na souřadnicovém měřicím stroji Mitutoyo Legex 744 a návrh následné metody zpracování naměřených dat pomocí prokládání polynomu n-tého řádu. Data jsou zpracovávána aplikací Matlab, konkrétně modulem CFTool. Tato metoda je dále testována a následně je celý experiment vyhodnocen.
Resine bond grinding wheels are often used for the final grinding of precise aspheric optic. In this paper, the optimization of the circumferential speed of the resin bond grinding wheel with respect to the surface microroughness, the surface imperfections and also to the tool life time is presented. The optimum was searching in the interval of the circumferential speed from 12 m/s to 24 m/s and the wear of the tool was observing in the 1.9 hour intervals. The results of the experiment shows that, the optimum of the circumferential speed was found in the narrow interval around the speed 20 m/s. Out of this narrow interval the surface is affected by many undesirable properties so the accurate optimization of the machining parameters is very important when a resine bond grinding wheel is used. and Brousicí kola s resinovou vazbou jsou velmi často užívána pro finální broušení precizní asférické optiky. Cílem tohoto článku je optimalizace obvodové rychlosti brousicího kola s resinovou vazbou s důrazem na dosažení co nejnižší mikrodrsnosti, minimalizaci vznikajících struktur a škráb, ale také na prodloužení životnosti nástroje. Optimum bylo hledáno v intervalu obvodových rychlostí 12 m/s až 24 m/s a opotřebení nástroje bylo sledováno v intervalech po 1,9 hod. Experiment ukázal,že optimum obvodové rychlosti se nachází v poměrně úzkém intervalu okolo hodnoty 20 m/s. Mimo tuto úzkou oblast vykazuje povrch mnoho nežádoucích vlastností, což značně posiluje význam optimalizace obráběcích parametrů při použití obvodových kol s resinovou vazbou.