隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展, 精密光學(xué)元件在各個工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用, 光學(xué)元件作為實現(xiàn)光學(xué)功能的載體, 為各類光學(xué)儀器的開發(fā)使用起到了至關(guān)重要的作用。

所以, 鑒于光學(xué)元件表面具有的散射特性, 如何更好地對元件表面缺陷進行檢測也隨之被提出來。

表面缺陷類型

所謂的光學(xué)元件表面缺陷，主要是指表面瑕疵和表面污染物。表面瑕疵是指拋光加工后的光學(xué)元件表面依然存在的麻點、劃痕、開口氣泡、破邊、破點等各種加工缺陷，產(chǎn)生的原因主要是加工過程或后續(xù)的不當(dāng)操作。

劃痕指光學(xué)元件表面長條形的劃傷痕跡。由劃痕長度的不同，可以分為長劃痕和短劃痕，以2 mm為界限，若劃痕長度大于2 mm屬于長劃痕， 小于2 mm則是短劃痕。對于短劃痕，評價標(biāo)準是其檢測時的累積長度。相對而言，劃痕較麻點等缺陷更容易檢測出。

麻點指光學(xué)元件表面上的陷坑、蝕坑、疵點，其坑內(nèi)的表面粗糙度較大， 寬度與深度大致相同，邊緣也不規(guī)則。一般情況下，規(guī)定長寬比大于4:1的缺陷為劃痕， 反之小于4:1的缺陷為麻點。

氣泡是由光學(xué)元件的生產(chǎn)或加工過程中未及時排除的氣體所形成的， 由于各方向氣體的壓力均勻分布， 所以氣泡的形狀一般呈圓球形。

破邊是指出現(xiàn)在光學(xué)元件邊緣的瑕疵，雖然處于光源有效區(qū)域之外，但是也屬于光的散射源，對光學(xué)性能也會產(chǎn)生一定的影響， 所以也屬于瑕疵范疇。

表面瑕疵的影響

表面瑕疵作為一種加工過程中人為造成的微觀局部缺陷，對光學(xué)元件的表面性能有著一定的影響， 從而有可能造成光學(xué)儀器運行錯誤等嚴重的后果。

總之， 光學(xué)元件的表面瑕疵會對光學(xué)系統(tǒng)性能產(chǎn)生危害，其根本原因在于光的散射特性。

光學(xué)元件表面缺陷對于自身以及整個光學(xué)系統(tǒng)的危害表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1) 光束的質(zhì)量下降。元件表面缺陷處會產(chǎn)生光的散射效應(yīng)， 使得光束在通過缺陷后能量被大量消耗， 從而降低了光束的質(zhì)量。

(2) 缺陷的熱效應(yīng)現(xiàn)象。由于表面缺陷所處區(qū)域比其他區(qū)域容易吸收更多的能量， 產(chǎn)生的熱效應(yīng)現(xiàn)象可能會使元件瑕疵發(fā)生局部變形、破壞膜層等，進而危害整個光學(xué)系統(tǒng)。

(3) 損壞所處系統(tǒng)中其他光學(xué)元件。激光系統(tǒng)中，在高能激光束的照射下，元件表面瑕疵產(chǎn)生的散射光會被系統(tǒng)內(nèi)的其他光學(xué)元件吸收， 從而造成元件的受光不均勻，當(dāng)達到光學(xué)元件材料的損傷閥值時，會使傳播光線的質(zhì)量受到影響，光學(xué)元件損壞，更有可能造成光學(xué)系統(tǒng)被嚴重的破壞。

(4) 瑕疵會影響視場清潔。

當(dāng)光學(xué)元件上有過多的瑕疵時，會影響微觀的美觀度。

另外，瑕疵還會殘留微小的灰塵、微生物、拋光粉等雜質(zhì)，這將造成元件被腐蝕、生霉、生霧， 會明顯影響元件的基本性能。