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球面透镜的光学特性范文1
(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009)
【摘 要】通过对半导体激光光束特性进行分析，依据费马原理和非球面方程理论，对半导体激光准直系统进行数学建模，设计了利用两片式非球面透镜准直系统，并在zemax软件中进行了仿真，最后完成指标，具有良好的效果。
关键词 Zemax；准直；非球面
0 引言
半导体激光器因其体积小、重量轻、阈值电流低等特点已被广泛应用于材料加工、激光通信、信号处理、医疗、军事等相关领域。但由于半导体激光有源层在横向和侧向的尺寸不一样，导致出射光束发散角较大且不均匀，严重影响了能量的传播和后续的测量过程。一般常用的激光准直的方法有圆柱透镜法、非球面柱镜法、光纤耦合法、渐变折射率透镜法和液体透镜法等。本文主要介绍利用两片非球面柱透镜的方法进行激光准直，并在zamax软件中进行仿真，同时提出一种对点光源整形为线光源的方法。
1 半导体激光光束特性
半导体激光的发光原理是基于受激光发射，满足粒子数翻转和阈值条件，模式可分为空间模和纵模。因为在横向和侧向的尺寸不一样，导致的衍射效应叠加的结果也不一样，最后形成输出光束为椭圆高斯的光束。本文讨论的是小功率半导体激光器，因为它的发光面尺寸较小，近似用基模高斯分布来分析，输出光束的光强分布可用下面的公式给出：
αx和αy分别为侧向和横向的远场发散角，这里定义在XZ和YZ坐标系下，Z轴代表光束传播方向，θx和θy为实际光束在侧向和横向的角度。一般情况下，激光器生产厂家给出的是半功率全角的参数，符号为θfwhm，这样可利用下面的公式求得αx和αy，如下：
2 非球面准直透镜组设计
2.1 非球面方程介绍
非球面可有非球面方程来表示，设非球面的对称轴为Z轴，如果在成像光学中即为光轴，坐标原点设在顶点，则方程可写为：
Z（r）为非球面的凹陷度；r为非球面的孔径半径，r2=x2+y2（若只考虑YOZ平面的话，x可以为零）；c为曲率半径的倒数；k为圆锥系数。
2．2 非球面方程参数确定
横向在光学设计中也可以理解为子午方向上，即YOZ平面，如下图所示。
根据费马原理可得到表达式：
式中dy代表光源距离透镜顶点的距离，ty代表透镜的厚度。将公式（4）按照公式（3）改写为：
最后得到横向的非球面方程各参数为：
设横向方向上出射光斑半径为y，横向远场发散角为αy，则根据图上关系易得：
联立公式（5）、（9）得：
在准直设计中会给出目标光斑大小y以及透镜折射率n，这样αy、y、n已知，计算得到，再代入式（6）~（8）中求出横向非球面透镜的参数。侧向的柱透镜的非球面方程系数可通过上面过程同样可以得到。
3 软件仿真与整形系统介绍
3.1 参数计算
本文选用半导体激光的波长为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°。最后算得两个柱透镜的非球面方程参数为：
3.2 zemax仿真及结果对比
在非序列模式下对光源建模可以用软件里面自带的Source Diode，然后设置它的子午方向和弧矢方向的发散角，两个柱透镜的建模可以使用软件里面集成的Biconic Lens，然后根据本章计算得到的参数输入到相应的位置中，再在透镜后的位置放置Detector面，最后对半导体激光光线进行追迹，用接收面积为60mm*60mm的接收面在距离光源50mm、100mm和200mm处分别采集光斑图样，并与没有加准直透镜的系统进行比较。如下图所示，其中（a）、（b）、（c）图分别表示的是在50mm、100mm、200mm的光斑大小对比，最后准直后的发散角近似计算得到为0.29°，准直性良好，满足设计要求。
3.3 整形系统介绍
点激光整形为线激光通常使用柱面镜、回转棱镜等，但是柱面镜产生的是高斯光束，中心区域较两边能量高，直线亮度不均匀，而本文采用的鲍威尔棱镜则不同，它可以产生光强均匀的线光。鲍威尔棱镜是一种光学划线棱镜，入射光斑入射到鲍威尔棱镜前面的非球面表面，然后光线偏折，最后在后表面折射出去，可以仿照建立非球面准直的思路，对鲍威尔棱镜在zemax软件中建模并进行仿真。
4 结论
本文从理论出发，设计了在横向和侧向上的两片式非球面透镜准直系统。在给定设计参数的情况下求出非球面系数，并通过zemax软件进行仿真，该方法建模简单，可通过编写软件后自动计算参数，最后达到准直的效果良好，有待加工出实际透镜后做进一步验证。
参考文献
［1］聂建华,王峻宁.基于ZEMAX的半导体激光准直镜设计方法研究[J].红外,2012,03:22-26.
球面透镜的光学特性范文2
关键词：
微型投影； 杂散光； 硅基液晶（LCoS）； TracePro； 光线追迹
中图分类号： O 439 文献标识码： A
引 言
微型投影技术又称便携式投影技术、超微投影技术、“皮口”投影技术，利用此技术开发的产品也被形象地称为掌上投影机、口袋投影机。相对传统的电视等显示技术，携带方便是微型投影技术的最大优势。微型投影机的迅猛发展，给经常移动演示的商务人士以解放。2005年至今，微型投影技术在市场需求的驱动下，发展极为迅速。发展至今，微型投影技术一共衍生出了LCD、LCoS、DLP三种主流技术，分别对应三种微显示芯片：LCD（liquid crystal devise，液晶显示器）、LCoS（liquid crystal on silicon，硅基液晶）、DMD（digital micromirror devices，数字微反射镜阵列）。LCoS是2000年以后发展起来的最新液晶投影技术[1]，相对LCD技术与DLP（digital light processing，数字光处理）技术，LCoS技术具有高分辨力、高开口率、色域广、成本低等优势，文中以LCoS微投影显示系统为对象。
光学系统的杂散光可理解为设计者不希望到达像面或探测面的那部分光线。杂散光对光学系统（特别是空间光学系统[2]）的成像质量有严重影响，由于杂散光的存在会降低系统对比度、信噪比和成像质量，严重者会导致设计失败，因此抑制杂散光是相当重要的课题[3]。光学系统杂散光依其来源可分为两大类：（1）非成像光束在像平面产生的亮斑，这主要是由于没有对视场外光线进行有效的遮拦或机械结构缝隙的漏光导致；（2）光学系统因为散射、衍射、多次反射等产生的非定向杂散光，这部分杂散光主要包括透射光学表面和镜筒内壁等非光学表面的多次反射，以及由于光学表面擦伤等光学表面质量问题产生的散射光。第一类杂散光具有一定的方向性；第二类则强度较低，其方向杂乱无章。
蒙特卡罗方法是以概率统计为基础，使用随机数来解决问题的一种算法。使用Tracepro进行杂散光分析，按不同的表面属性，每条光线在分界面的吸收、反射、透射、散射等传播都由服从概率分布的随机数决定。文中利用TracePro软件对LCoS微型光引擎的杂散光进行了模拟仿真，找到了系统杂散光的来源，提出了增加挡光装置、对关键面进行处理等抑制杂散光的方法。
1 基于LCoS的投影光学系统
现研究的投影光学系统总体结构如图1所示。光源为大功率白光LED。LED具有体积小、寿命长、发光效率高、光谱中无紫外及红外成分等优点，适合作为微型投影机的光源使用。空间光调制器为color-filter LCoS显示芯片。LCoS即硅基液晶，是一种基于CMOS（complementary metal oxide semiconductor）工艺的反射式液晶显示技术。由于工作模式为反射式，相关电路驱动部件放置在背面，故其克服了传统透射式LCD开口率、对比度、分辨力偏低等缺点。
投影光学系统主要由照明与成像两部分组成。出于体积、成本等方面的考虑，照明部分采用单片旋转对称非球面透镜。LED发出光束经过该透镜后在目标面上被整形为具有一定入射角的圆型光斑[4]。LCoS有效区域尺寸5.76 mm×4.32 mm（对角线长度0.28英寸）。为保证LCoS被均匀照明，只有圆斑中央与LCoS大小相同的一部分区域才能被利用，超出的部分则照射在LCoS面之外的区域，这部分光线是第一类杂散光的主要来源。
由于液晶自身的特性其只能调制特定振动方向的偏振光，而LED发出的是具有各个振动方向的自然光，故需要在LCoS前置一块偏振分光棱镜（polarization beam splitter，PBS）。PBS棱镜一般由两块高折射率的直角棱镜胶合而成，斜面制备多层薄膜以实现对S光高反射对P光高透射，上下表面为磨砂面，其余各光学面均制备增透膜。如图1所示，亮态投影时入射到LCoS的S光被调制为P光反射出去，穿过PBS后经物镜成像在屏幕，暗态投影时入射的S光未被调制仍然以S偏振态出射，被PBS棱镜反射回照明光路无法到达屏幕。
结合3D建模软件ProE在TracePro中建立光机实体模型，然后赋予各实体材料属性及表面属性。各光学面均已镀增透膜且光学系统自身较为简单，暂不考虑光线在分界面的多次反射[7]产生的杂光，故各光学面均设置为Perfect Transmitter。PBS上下表面及镜片边缘设置为Frosting，其余机构件表面属性设置为PC。特别需要说明，理想模型中PBS棱边为一条直线，建模过程中为模拟实际PBS个体存在的崩边等品质缺陷，对理想模型边缘进行了倒角。最终光引擎的光学机械模型如图3（a）所示。
从镜头向里观察所能看见的表面为关键面[8]，关键面被光源直接照亮后即形成一次散射杂散光。重点采样是一种蒙特卡罗技术，该技术可以大大增加光线往光学系统定方面产生和传播的概率。应用重点采样技术后追迹较少的光线即可得到真实的结果。光引擎实体模型建立完成后对PBS上下磨砂面、PBS倒边等关键面设置了重点采样。光源采用尺寸为1.2 mm×1.2 mm的朗伯体面光源，总光线条数500 000条，总能量100 lm，追踪阈值10-8 lm。设置完毕后开始光线追迹，在屏幕得到如图3（b）所示的照度图。中央是长宽比为4∶3投影区域，即LCoS经过物镜成的像，其他的光斑即杂散光。得到照度图后，从像面出发，采用反向追迹的方法向前搜寻杂散光的来源。先将TracePro中屏幕的入射光线另存为反向光源文件，然后利用MatLab强大的数据处理功能对不同区域的光线进行筛选，需要分析的光线保留，不需要分析的光线删除。使用新生成的光线文件进行光线追迹。结果发现：（1）投影区域四周条状亮斑来自PBS的倒边及上下磨砂面；（2）投影区域四顶角外的三角型亮斑来自隔圈内表面；（3）最外部圆环状亮斑来自二号镜片的边缘及镜筒内壁。
针对第（1）点，首先在PBS棱边涂消光漆改善其散射属性，实际PBS棱边涂消光漆后依然存在散射杂光，只是强度有所降低。若进一步在PBS出射面与成像物镜之间增加挡光片予以遮挡，则该处杂散光不可见。挡光片尺寸的确定以不遮挡成像光线为原则，以免引入额外渐晕影响像面均匀性。针对第（2）、（3）点，隔圈内表面、镜筒内壁及二号镜片边缘涂黑[9]。如图4所示，仿真及实验均表明采取以上措施后（2）、（3）两处杂散光基本消除。
3 结 论
利用TracePro软件对LCoS投影光引擎的杂散光进行了仿真分析，针对不同成因的杂光提出了抑制措施，并且实验验证了其可较好抑制各部分杂光。基于上述分析可得出以下结论：
照明设计时为保证LCoS被均匀照明需对经过准直透镜的出射圆斑进行裁剪，没有被利用的那部分光线是杂散光的主要来源。直接暴露在这部分光斑下的关键面（从镜头往里可被看见的机构件及光学元件表面）应做消光处理，必要时增加拦光装置对关键面的散射杂光予以阻挡。
镜筒内壁、镜片边缘、隔圈内表面等关键面应做涂黑消光处理以抑制散射杂光。机械设计时应尽量使照明与成像两部分隔开，避免照明系统漏光经散射后经由物镜成像。
参考文献：
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球面透镜的光学特性范文3
关键词： 国家标准； 光学制图； 对比； 建议
中图分类号： TN 201文献标识码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.05.004
引言在工程技术界中，由于“形”信息的重要性，工程技术人员均把掌握工程图学作为基本素质及基本技能来看待。图纸是工程人员的语言，而光学图纸就是光学专业工程技术人员的语言。要掌握一门语言，就应该掌握它的发音方法、语法结构和规则，光学制图的国家标准就是起到这样的作用。它是我国光学领域的一项重要的基础标准，是企业、工厂选择光学材料、制订工艺规程和进行光学加工、检验的依据[1]，为保障我国光学产品的质量和企业间的相互沟通发挥了重要的作用。《光学制图》国家标准的最早版本是GB 1331-77，1991年改版为GB 13323-91[2]。1991版光学制图标准实施已达20年，对我国光学行业的影响是根深蒂固的。随着国家光学行业技术水平的不断进步和我国加入世界贸易组织后与国际交流的日益频繁，国际标准的影响日渐增大。由于GB 13323-91与ISO 10110-1《光学和光子学 光学元件和光学系统绘图准备 第1部分：总则》在很多方面有明显区别，造成在行业沟通中出现一些分歧。为了适应发展的需要，畅通和开拓国际间技术交流渠道，新的国家标准GB/T 13323-2009[3]《光学制图》应运而生。2009版标准主要参考了国际标准ISO 10110-1：2006[4]，与1991版标准相比有很大的变化。现行国家标准2009.12.15，从2010.02.01开始实施，至今已有两年了。从实际情况来看，新标准的实施与推广效果并不明显，国内图纸绝大部分仍按1991版标准绘制，甚至现在还有很多技术人员不知有2009版新标准。造成这种现象的原因，一方面是由于对新标准的宣贯不力，另一方面是由于新标准与1991版标准区别较大，缺乏相应的解读资料，技术人员不易于接受和执行，因此实施的难度大。文中详细说明和分析了新旧标准的不同之处，并指出了新标准执行中需注意的一些问题，给出了实施建议。1《光学制图》国家标准改版的必要性与意义工程类制图标准是应用广泛的基础标准，不但是工程技术界的语言，而且是一切工业标准的基础[5]。1991版《光学制图》国家标准是以工程类制图标准为主要依据，增加了光学零组件方面的技术要求和表示方法的说明，引用标准如表1所示。光学仪器标准编号标准名称引用时的版本标准现状GB 131机械制图 表面粗糙度代号及其注法GB 131-83改版为GB/T 131-2006《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》GB 1204光学零件的倒角GB 1204-75作废，调整为JB/T 10567-2009《光学零件的倒角》GB 1316光学零件镀膜 减反射膜GB 1316-1988作废，调整为JB/T 8226.1-1999《光学零件镀膜 减反射膜》GB 1322光学零件镀膜 内反射膜GB 1322-1988作废，调整为JB/T 8226.4-1999《光学零件镀膜 内反射膜》GB 4457.1机械制图 图纸幅面及格式GB 4457.1-1984作废，被GB/T 14689《技术制图 图纸幅面及格式》替代GB 4457.2机械制图 比例GB 4457.2-1984改版为GB/T 4457.2-2003《技术制图 图样画法 指引线和基准线的基本规定》GB 4457.3机械制图 字体GB 4457.3-1984作废，被GB/T 14691《技术制图 字体》替代GB 4457.4机械制图 图线GB 4457.4-1984改版为GB/T 4457.4-2002《机械制图 图样画法 图线》GB 4457.5机械制图 剖面符号GB 4457.5-1984仍为现行GB 4458.1机械制图 图样画法GB 4458.1-1984改版为GB/T 4458.1-2002《机械制图 图样画法 视图》GB 4458.2机械制图 装配图中零、部件的序号及其编排方法GB 4458.2-1984改版为GB/T 4458.2-2003《机械制图 装配图中零、部件序号及其编排方法》GB 4458.3机械制图 轴测图GB 4458.3-1984仍为现行有效GB 4458.4机械制图 尺寸注法GB 4458.4-1984改版为GB/T 4458.4-2003GB 4458.5机械制图 尺寸公差与配合的注法GB 4458.5-1984改版为GB/T 4458.5-2003《机械制图 尺寸公差与配合注法》――――――新增GB/T 4458.6-2002《机械制图 图样画法 剖视图和断面图》GB 4459.1机械制图 螺纹及螺纹紧固件的画法GB 4459.1-1984已改版，整体不适用于光学元件GB 4459.2机械制图 齿轮画法GB 4459.2-1984已改版，整体不适用于光学元件GB 4459.3机械制图 花键画法GB 4459.3-1984已改版，整体不适用于光学元件GB 4459.4机械制图 弹簧画法GB 4459.4-1984已改版，整体不适用于光学元件GB 4459.5机械制图 中心孔画法GB 4459.5-1984已改版，整体不适用于光学元件GB 4460机械制图 机构运动简图符号GB 4460-1984仍为现行有效GB 10609.1技术制图 标题栏GB 10609.1-1989改版为GB/T 10609.1-2008GB 10609.2技术制图 明细栏GB 10609.2-1989改版为GB/T 10609.2-2009中国于2001年加入世界贸易组织后，各项标准向国际标准看齐，机械制图和技术制图的国家标准对应于国际标准都进行了相应的修改，以之为主要基础的光学制图标准也应随之作相应修改。从表1中可以看出，（1）原标准所引用的标准大部分发生了变化；（2）部分标准已作废或被替代，如GB 1204、GB 1316、GB 1322、GB 4457.1、GB 4457.3；（3）还有部分引用标准不适用于光学元件，应取消，如GB4459、GB 4460。我国加入国际标准化组织ISO后，早在20世纪80年代初期就已明确提出应采用ISO标准并贯彻于技术领域各个环节的要求。光学制图的国际标准ISO 10110于1996年首次，其中ISO 10110-1于2006年进行了改版，为进一步提高标准化水平和贯彻最新国际标准，对光学制图国家标准进行修订十分必要。另一方面，1991版《光学制图》在表达方式上较多地使用了文字叙述，从图纸版面设置上来说，是用文字将“对材料的要求”、“对零件的要求”、“对胶合件的要求”以专用表格的形式列于图纸的右上角。从有利于标准的统一和便于各国之间技术交流的角度出发，应在图样中少出现汉字，尽量以数字或字母代号来表示各项参数。2新旧标准主要变化GB/T 13323-2009对应ISO 10110-1：2006《光学和光子学 光学元件和光学系统绘图准备 第1部分：总则》，一致性程度为非等效。与ISO 10110-1：2006的主要差异在于：删除了国际标准的序言和前言；根据ISO 10110-1：2006及我国标准用语习惯对标准范围及符号作了重新编写；参考并补充了ISO 10110-8、ISO 10110-10、ISO 10110-12相关部分的内容。总体来说，与ISO 10110-1：2006是基本一致的，而与GB 13323-91相比，变化十分明显。主要变化内容如下：（1）修改了标准范围：增加了对尺寸、公差标注的规定。（2）修改了光轴的标注方法：1991版中以单点划线表示光轴，而2009版中为了区别光轴和中心线，特别规定要以双点划线表示光轴，单点划线只是用于表示中心线。（3）在描述方面，将GB 13323-91的毛面修改为非抛光面。（4）修改了附录A（资料性附录）的示例，并增加了非球面透镜的图样标注方法。（5）修改了光学零件图样的列表格式及内容：此处变化非常明显，整个图面的排版布局都完全不同。1991版是在右上角列表，2009版是在图面下方列表或是引线标注，且各项要求的标注方法也不同，后面将详细说明。（6）修改了对材料的要求的标注方法，1991版中对材料的各项要求基本都执行GB 903-87《无色光学玻璃》[6]，在2009版中，“气泡度”执行GB/T 7661-2009《光学零件气泡度》[7]的最新标准，双折射和非均匀性暂无单独的国家标准与之对应，所做的公差标注方法的修改是在附录B（规范性附录）中详细描述。具体修改内容后续将详细说明。（7）增加了表面结构的公差的标注方法，并将其内容放入附录C（规范性附录）。3需注意的重要修改部分在表述上，参照ISO 10110-1：2006，将原标准中“对材料的要求”和“对零件的要求”统称为“缺陷公差”，缺陷公差项目的表示方法对比如表2所示。
3.1材料缺陷标准发生显著变化GB 13323-91中，材料缺陷公差项目都以文字说明来表示，在“对材料的要求”列表中左侧显示，右侧对应的是按GB 903-87《无色光学玻璃》执行的等级表示。GB/T 13323-2009则取消了所有的文字表示，均以数字码作为不同材料缺陷公差代号。最重要的是，各公差执行的标准发生了显著变化。（1）应力双折射在1991版中，“应力双折射”按照GB 903-87《无色光学玻璃》，其等级有中部应力和边缘应力两种表示方法。在2009版中，参考了国际标准ISO 10110-2：1996，不再区分中部应力和边缘应力，直接以样品单位程长内的光程差（OPD）表示，且不再以数字代号作为等级标志，直接以光程差大小表示，即“0/”后面所跟的数字即为允许的OPD值大小。（2）气泡度在1991版中，材料的“气泡度”按GB 903-87《无色光学玻璃》执行的等级表示。除“对材料的要求”中有气泡度要求外，在“对零件的要求”中也有对光学零件气泡度的要求，以字母“q”表示，执行的是GB 7661-87《光学零件气泡度》，导致气泡度标注较为混乱。在2009版中，“气泡度”以数学码“1”表示，执行GB/T 7661-2009《光学零件气泡度》的最新标准。对气泡度的要求做了统一规定，不再出现重复标注现象。该标准参考了国际标准ISO 10110-3：在图纸上的标注为1/N×A，其中N是气泡和杂质的数目，A是气泡和杂质投影面积的平方根，以mm计。（3）非均匀性和条纹光学零件内部折射率的逐渐变化的最大折射率与最小折射率之差，在GB 13323-91中，称之为“光学均匀性”，而在GB/T 13323-2009中，则根据其实际意义改称为“非均匀性”。GB/T 13323-2009中，认为“条纹”也是“非均匀性”的一种表现形式，所以“非均匀性”和“条纹”统一用数字码“2”表示，即“2/”所跟的两个数字，前者指“非均匀性”，后者指“条纹”。在1991版中，按GB 903-87《无色光学玻璃》执行的等级表示，光学均匀性类别的数值越小，代表折射率微差越小；条纹度等级表示数字越小或字母越靠前，代表材料的条纹等级越好。而在GB/T 13323-2009中，“非均匀性”、“条纹”的分类方法与ISO 10110-4是一致的，与GB 13323-91则正好反过来，数字越大，代表“非均匀性”和“条纹”要求越高。此处非常容易混淆，在看图纸时一定要注意，材料的生产方和使用方必须予以特别当心[8]。
3.2加工缺陷标注变化GB 13323-91中，加工缺陷公差在“对材料的要求”列表中左侧显示公差代号，右侧对应的是按各相应标准进行的等级标注。在2009版中，主要差别体现在公差项目代号的不同，见表2。
需要注意的是，表面疵病所执行的《光学零件表面疵病》最新标准GB/T 1185-2006[9]中规定是以字母“B”为代号，而光学制图新标准中规定是以数字代码“5”表示。绘图识图时，代号应按GB/T 13323-2009，以“5”表示，执行标准按GB/T 1185-2006。随着高能激光在军事和民用技术领域越来越广泛地应用，抗激光辐射损伤阈值成为激光系统中对光学零件的一项重要技术要求。该指标指的是光学零件受到激光辐射后，导致表面破坏概率为零的最大能量密度或功率密度，它与材料的结构和性能、表面光滑程度、膜层结构与性能以及膜层与材料的结合性能有关。该项指标在1991版中无体现，目前国家标准中也尚无与之相对应的要求和规范，主要参考国际标准ISO 10110-17：2004《光学和光学仪器 光学元件和光学系统图样 第17部分：抗激光破坏阈值》[10]，以代号“6”表示该指标。
3.3表面结构公差标注变化表面结构公差即表面粗糙度的标注。在GB 13323-91中，未对光学零件表面粗糙度的标注做专门说明，执行国家标准GB 131《机械制图 表面粗糙度代号及其注法》和GB 1031《表面粗糙度 参数及其数值》即可。光学工作者普遍认为，用机械表面标准表述光学表面是极不充分的，尤其是在超光滑表面、高功率激光光学等方面，表面粗糙度是一个相当重要的参数[8]，不能简单套用机械表面标准。2009版光学制图标准中对光学零件表面粗糙度的标注参考了国际标准ISO 10110-8：1997《光学和光学仪器 光学元件和光学系统图样 第8部分：表面质地》[11]中对光学零件表面粗糙度的要求，将光学表面分为粗糙表面和抛光表面。粗糙表面结构用字母G（Ground）表示轮廓面，其微观轮廓要求用轮廓均方根偏差Rq来度量。抛光表面结构用字母P（Polished）表示轮廓表面，有四种表示方式：（1）无轮廓微缺陷要求的抛光表面，直接以“P”表示；（2）带有轮廓微观缺陷要求的抛光表面，字母P的右侧数字表示可允许的轮廓微观缺陷密度等级（P1～P4四级）；（3）轮廓均方根偏差Rq；（4）功率频谱密度函数（PSD）的定量方法，该项指标对于在高技术强激光应用中确定超光滑表面特性特别有用。4应注意的问题和实施建议透镜图示例如图1所示。
图1GB/T 13323-2009透镜图示例
Fig.1Drawing of lens according to GB/T 13323-2009
结合透镜图示例和前面的分析，在新标准执行中需重点注意以下几点问题：（1）首先要注意整体图面的布局变化，改变在图面右上角进行各项要求说明的习惯，而改为在图面下方列表说明或引线说明的方式。（2）注意各项指标代号的变化和等级表示方法的变化。尤其是对材料的应力双折射、非均匀性和条纹的标注，其等级描述与1991版是恰好相反的，千万不能搞错。（3）由于一项国家标准的制订、改版是需要很长时间的，因此难免出现相关联标准未能完全配套的现象，如表面疵病的最新国家标准与该标准中疵病的代号就不同，但两个标准都是现行有效的最新标准，又如GB 903-87《无色光学玻璃》也依然是现行有效的标准，但其中各项指标的标注在相关的国家标准里均有较大的变更，这些都是技术人员在看图、识图、绘图的过程中要特别注意的地方。对于更好地贯彻和实施该标准，提出以下几点建议：（1）及时了解和掌握最新标准动态，树立标准化意识。标准中已说明不注日期的引用文件是以最新版本为准，所以一定要及时跟踪掌握，查用现行有效的最新标准。（2）认真学习与审慎理解标准各条文的含义和内在要求，由于标准编写有规范的结构和用语，言简意赅，不能浅尝辄止，避免出现曲解或误用现象。5结论随着科学技术的发展和进步及国际交流的日益频繁，国家标准跟踪国际标准的发展而发展，需要不断地制定、修订、充实和更新。对于光学工程技术人员而言，正确理解和认识修订改版后的《光学制图》国家标准十分重要。通过对新旧标准的详细解读，指出了新标准执行中需注意的一些问题，并给出了实施建议，让技术人员更易接受理解，从而更快推动新版《光学制图》国家标准的贯彻与执行。参考文献：
[1]蔡立.光学零件加工技术[M].北京：兵器工业出版社，2006：27-28.
[2]国家技术监督局.GB 13323-1991 光学制图[S].北京：中国标准出版社，1991.
[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 13323-2009 光学制图[S].北京：中国标准出版社，2009.
[4]国际标准化组织.ISO 10110-1：2006 Optics and photonicspreparation of drawings for optical elements and systems―part 1：general[S].北京：中国标准出版社，2006.
[5]邵世禄.《机械制图》国家标准的发展及应用[J].甘肃农业大学学报，2005，40（5）：675-680.
[6]国家标准局.GB 903-1987 无色光学玻璃[S].北京：中国标准出版社，1987.
[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 7661-2009 光学零件气泡度[S].北京：中国标准出版社，2009.
[8]徐德衍.光学元件技术要求与检验国际新标准的若干问题[J].光学仪器，2002，24（1）：35-47.
[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 1185-2006 光学零件表面疵病[S].北京：中国标准出版社，2006.