JBT 14588-2023 激光加工鏡頭 （正式版）

ICSCCS31.260L51JB2023-12-29發(fā)布2024-07-01實(shí)施中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布IJB/T14588—2023前言 II 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14要求 24.1鏡頭主要參數(shù) 24.2使用條件 54.3鏡頭等級 54.4外觀和結(jié)構(gòu)要求 74.5環(huán)境適應(yīng)性要求 85試驗(yàn)方法 85.1試驗(yàn)條件 85.2試驗(yàn)儀器 85.3光學(xué)性能 85.4外觀和結(jié)構(gòu) 5.5環(huán)境適應(yīng)性 6檢驗(yàn)規(guī)則 6.1檢驗(yàn)分類 6.2出廠檢驗(yàn) 6.3型式檢驗(yàn) 7標(biāo)識、包裝、運(yùn)輸、貯存 7.1標(biāo)識 7.2包裝 7.3運(yùn)輸 7.4貯存 附錄A（資料性）鏡頭后截距的換算 21附錄B（規(guī)范性）鏡頭分類、標(biāo)識與示意圖 23圖1出射光斑圓度測試示意圖 9圖2中心偏測試示意圖 10圖3發(fā)散角測試示意圖 11圖4工作距離示意圖 13JB/T14588—2023圖5平場性誤差測試示意圖 14圖6聚焦光斑測試示意圖 15圖7準(zhǔn)直鏡頭出射光斑圓度測試示意圖 17圖8聚焦鏡頭聚焦光斑圓度測試示意圖 18圖B.1擴(kuò)束鏡頭參數(shù)標(biāo)注示意圖 24圖B.2掃描鏡頭參數(shù)標(biāo)注示意圖 25圖B.3聚焦鏡頭參數(shù)標(biāo)注示意圖 27圖B.4準(zhǔn)直鏡頭參數(shù)標(biāo)注示意圖 28表1固定倍率擴(kuò)束鏡頭標(biāo)準(zhǔn)倍率 3表2可變倍率擴(kuò)束鏡頭標(biāo)準(zhǔn)倍率 3表3擴(kuò)束鏡頭有效入射標(biāo)準(zhǔn)直徑 3表4擴(kuò)束鏡頭有效出射標(biāo)準(zhǔn)直徑 3表5掃描鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距 4表6掃描鏡頭有效入射光束標(biāo)準(zhǔn)直徑 4表7掃描鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)掃描范圍 4表8準(zhǔn)直鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距 4表9準(zhǔn)直鏡頭標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值孔徑 5表10聚焦鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距 5表11聚焦鏡頭有效入射標(biāo)準(zhǔn)直徑 5表12擴(kuò)束鏡頭光學(xué)性能等級 6表13掃描鏡頭光學(xué)性能等級 6表14準(zhǔn)直鏡頭和聚焦鏡頭的光學(xué)性能等級 7JB/T14588—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國光輻射安全和激光設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC284）歸口。本文件起草單位：南京波長光電科技股份有限公司、廣東粵港澳大灣區(qū)硬科技創(chuàng)新研究院、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、大族激光智能裝備集團(tuán)有限公司、武漢華工激光工程有限責(zé)任公司、中國電子科技集團(tuán)公司第十一研究所。本文件主要起草人：王國力、吳玉堂、朱敏、楊軍紅、吳愛平、馮建國、曾麗霞、陳秋菊、盧飛星、張平雷、朱澤鳳、劉旭東、李全民。本文件為首次發(fā)布。1JB/T14588—2023激光加工鏡頭本文件界定了激光加工鏡頭的術(shù)語和定義，規(guī)定了技術(shù)要求，描述了相應(yīng)的試驗(yàn)方法，規(guī)定了檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)識、包裝、運(yùn)輸和貯存。本文件適用于激光波長在180nm到10600nm內(nèi)的激光打標(biāo)機(jī)、激光切割機(jī)、激光雕刻機(jī)、激光焊接機(jī)及激光3D成型機(jī)等激光加工設(shè)備外光路系統(tǒng)中使用的擴(kuò)束鏡頭、掃描鏡頭、準(zhǔn)直鏡頭和聚焦鏡頭的制造。本文件不適用于激光加工激光器外光路中的反射鏡片、掃描振鏡片、波片、偏振片、分光鏡片、合束鏡片、保護(hù)窗鏡片、相位延遲鏡片及棱鏡等激光光學(xué)元件，也不適用于激光器的腔內(nèi)鏡片。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191—2008包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T1185—2006光學(xué)零件表面疵病GB/T2828.1—2012計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃GB7247.1—2012激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類、要求GB/T10987—2009光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)的測定GB/T11168—2009光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)測試方法GB/T12085.1—2010光學(xué)和光學(xué)儀器環(huán)境試驗(yàn)方法第1部分：術(shù)語、試驗(yàn)范圍GB/T12085.2—2010光學(xué)和光學(xué)儀器環(huán)境試驗(yàn)方法第2部分：低溫、高溫、濕熱GB/T12085.3—2010光學(xué)和光學(xué)儀器環(huán)境試驗(yàn)方法第3部分：機(jī)械作用力GB/T13962—2009光學(xué)儀器術(shù)語GB/T16601.1—2017激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光損傷閾值測試方法第1部分：定義和總則3術(shù)語和定義GB/T13962—2009和GB/T12085.1—2010界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1鏡頭machininghead由單片或多片光學(xué)鏡片和機(jī)械鏡座組成的光學(xué)組件。3.2激光加工鏡頭lasermachininghead2JB/T14588—2023激光加工設(shè)備里的激光器腔外光路的光學(xué)系統(tǒng)中，用于改變光束傳播形態(tài)的單片或多片光學(xué)元件組合的鏡頭。3.3波像差waveaberration通過光學(xué)系統(tǒng)后的實(shí)際波面相對于理想波面的偏差。[來源：GB/T13926—2009，5.2]3.4擴(kuò)束鏡頭beamexpander改變?nèi)肷浼す獾墓馐睆胶桶l(fā)散特性的望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)。3.5掃描鏡頭scanlensF-Theta掃描鏡場鏡使平行入射的激光光束聚焦，配合單軸轉(zhuǎn)動或雙軸轉(zhuǎn)動的掃描振鏡，聚焦點(diǎn)在一定直線范圍內(nèi)或平面范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一維或二維聚焦、掃描。3.6準(zhǔn)直鏡頭beamcollimator使有大發(fā)散度的激光光束改變?yōu)榻频钠叫屑す馐溺R頭。3.7聚焦鏡頭focusinglens使平行激光光束匯聚到焦點(diǎn)處形成聚焦光斑的激光加工鏡頭。3.8工作距離workingdistance有焦光學(xué)鏡頭出射端鏡座最邊緣端平面到聚焦工作臺面的距離。4要求4.1鏡頭主要參數(shù)4.1.1擴(kuò)束鏡頭主要參數(shù)波長3JB/T14588—2023擴(kuò)束鏡頭波長按照各種激光波長在180nm到10600nm內(nèi)選定，按使用激光波長選定擴(kuò)束鏡頭。倍率固定倍率擴(kuò)束鏡頭標(biāo)準(zhǔn)倍率按表1選用。表1固定倍率擴(kuò)束鏡頭標(biāo)準(zhǔn)倍率可變倍率擴(kuò)束鏡頭標(biāo)準(zhǔn)倍率按表2選用。表2可變倍率擴(kuò)束鏡頭標(biāo)準(zhǔn)倍率有效入射直徑和有效出射直徑擴(kuò)束鏡頭有效入射直徑和有效出射直徑必須分別大于激光光束入射直徑和光束出射直徑。擴(kuò)束鏡頭有效入射標(biāo)準(zhǔn)直徑按表3選用。表3擴(kuò)束鏡頭有效入射標(biāo)準(zhǔn)直徑568擴(kuò)束鏡頭有效出射標(biāo)準(zhǔn)直徑按表4選用。表4擴(kuò)束鏡頭有效出射標(biāo)準(zhǔn)直徑4.1.2掃描鏡頭主要參數(shù)波長掃描鏡頭波長按照各種激光波長在180nm到10600nm內(nèi)選定，按使用激光波長選定掃描鏡頭。焦距掃描鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距按表5選用(表中數(shù)據(jù)為工作波長下對應(yīng)的焦距)。4JB/T14588—2023表5掃描鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距有效入射光束直徑掃描鏡頭有效入射光束標(biāo)準(zhǔn)直徑按表6選用。表6掃描鏡頭有效入射光束標(biāo)準(zhǔn)直徑69掃描范圍掃描鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)掃描范圍按表7選用。表7掃描鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)掃描范圍4.1.3準(zhǔn)直鏡頭主要參數(shù)波長準(zhǔn)直鏡頭波長按照各種激光波長在180nm到10600nm內(nèi)選定，按使用激光波長選定準(zhǔn)直鏡頭。焦距準(zhǔn)直鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距按表8選用(表中數(shù)據(jù)為工作波長下對應(yīng)的焦距)。表8準(zhǔn)直鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距數(shù)值孔徑準(zhǔn)直鏡頭標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值孔徑按表9選用。5JB/T14588—2023表9準(zhǔn)直鏡頭標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值孔徑4.1.4聚焦鏡頭主要參數(shù)波長聚焦鏡頭波長按照各種激光波長在180nm到10600nm內(nèi)選定，按使用激光波長選定聚焦鏡頭。焦距聚焦鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距按表10選用(表中數(shù)據(jù)為工作波長下對應(yīng)的焦距)。表10聚焦鏡頭標(biāo)準(zhǔn)焦距有效入射直徑聚焦鏡頭有效入射直徑必須大于激光光束入射直徑。聚焦鏡頭有效入射標(biāo)準(zhǔn)直徑按表11選用。表11聚焦鏡頭有效入射標(biāo)準(zhǔn)直徑4.2使用條件激光加工鏡頭工作環(huán)境要求：a)工作溫度：0℃~40℃;b)工作濕度：≤50%RH；c)大氣壓力:86kPa～106kPa；d）空氣潔凈度不低于100000級；e）激光鏡頭使用環(huán)境的激光輻射安全性：應(yīng)符合GB7247.1—2012中第4章的規(guī)定。4.3鏡頭等級4.3.1擴(kuò)束鏡頭根據(jù)激光加工鏡頭的用途，激光加工的特點(diǎn)和對激光加工品質(zhì)的要求，擴(kuò)束鏡頭的等級分為：0級、I級、II級、III級，詳見表12。6JB/T14588—2023表12擴(kuò)束鏡頭光學(xué)性能等級%λ135%分13%W/cm4.3.2掃描鏡頭根據(jù)激光加工鏡頭的用途，激光加工的特點(diǎn)和對激光加工品質(zhì)的要求，掃描鏡頭的等級分為：0級、I級、II級、III級，詳見表13。表13掃描鏡頭光學(xué)性能等級%λ1%%%%%分35%%7JB/T14588—2023表13掃描鏡頭光學(xué)性能等級（續(xù)）W/cm4.3.3準(zhǔn)直鏡頭和聚焦鏡頭根據(jù)激光加工鏡頭的用途，激光加工的特點(diǎn)和對激光加工品質(zhì)的要求，準(zhǔn)直、聚焦鏡頭的等級分為：0級、I級、II級、III級，詳見表14。表14準(zhǔn)直鏡頭和聚焦鏡頭的光學(xué)性能等級%λ1%%分35%%W/cm4.4外觀和結(jié)構(gòu)要求4.4.1鏡座表面涂鍍層應(yīng)色澤均勻、平整光潔，不應(yīng)有明顯的凹痕、劃傷、裂縫、毛刺、變形、污跡和殘余膠遺物。鏡座上的印字應(yīng)清晰、端正、牢固。4.4.2裝配好的鏡頭鏡筒內(nèi)不應(yīng)有可見的金屬屑、玻璃碴、雜物、灰塵、棉絮等，鏡頭鏡片不得有可見的破邊、脫膜。4.4.3鏡頭緊固件應(yīng)無松動、歪斜現(xiàn)象。4.4.4鏡頭的鏡座機(jī)械螺紋接口的選定：8JB/T14588—2023a）擴(kuò)束鏡頭外螺紋接口優(yōu)先選用：M22×0.75，M32×0.75；b）掃描鏡頭外螺紋接口優(yōu)先選用：M112×1，M85×1，M79×1。4.5環(huán)境適應(yīng)性要求4.5.1低溫按照GB/T12085.2—2010中4.2.2表1的要求，嚴(yán)酷等級按02，工作狀態(tài)按0選擇。經(jīng)過16小時(shí)，鏡頭的外觀、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能應(yīng)達(dá)到本文件的規(guī)定。4.5.2高溫按照GB/T12085.2—2010中4.2.3表2的要求，嚴(yán)酷等級按02，工作狀態(tài)按0選擇。經(jīng)過16小時(shí)，鏡頭的外觀、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能應(yīng)達(dá)到本文件的規(guī)定。4.5.3沖擊按照GB/T12085.3—2010中4.1表2的要求，嚴(yán)酷等級按02，工作狀態(tài)按0選擇。三個(gè)軸線方向均受到三次沖擊后，鏡頭的外觀、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能應(yīng)達(dá)到本文件的規(guī)定。4.5.4自由跌落按照GB/T12085.3—2010中4.4表5的要求，嚴(yán)酷等級按03，工作狀態(tài)按0選擇。鏡頭帶包裝經(jīng)過自由跌落3次后，鏡頭的外觀、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能應(yīng)達(dá)到本文件的規(guī)定。4.5.5振動按照GB/T12085.3—2010中4.7表8的要求，嚴(yán)酷等級按03，工作狀態(tài)按0選擇。振動后，鏡頭的外觀、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能應(yīng)達(dá)到本文件的規(guī)定。5試驗(yàn)方法5.1試驗(yàn)條件激光加工鏡頭試驗(yàn)環(huán)境要求：a）環(huán)境溫度：0℃~40℃;b）相對濕度：≤50%RH；c)大氣壓力：86kPa～106kPa；d）空氣潔凈度不低于100000級；e）激光鏡頭使用環(huán)境的激光輻射安全性：應(yīng)符合GB7247.1—2012中第4章的規(guī)定。5.2試驗(yàn)儀器5.2.1所用儀器應(yīng)符合測試精度要求，并在計(jì)量檢定合格周期內(nèi)。5.2.2儀器和裝置應(yīng)按其技術(shù)文件的要求進(jìn)行工作。5.2.3基本儀器及裝置:激光器、單模光纖、四維調(diào)節(jié)架、平凸鏡、可調(diào)光闌、光束質(zhì)量分析儀、中心偏測量儀、干涉儀、焦距儀、激光功率計(jì)、波像差測量儀、顯微鏡、檢測模板、溫濕度試驗(yàn)設(shè)備等。5.3光學(xué)性能5.3.1擴(kuò)束鏡頭9JB/T14588—2023倍率按GB/T10987—2009中3.3的方法進(jìn)行。波像差按GB/T11168—2009中3.4的方法進(jìn)行。出射光斑圓度采用下述試驗(yàn)方法和步驟：a）采用圖像測量法，如圖1所示，對應(yīng)波長的激光耦合進(jìn)單模光纖再輸出，激光先通過對應(yīng)波長的準(zhǔn)直鏡頭，再經(jīng)過一定孔徑的圓形光闌，圓形光闌直徑小于激光入射直徑，保證圓形激光輸入到待測試的擴(kuò)束鏡頭，又經(jīng)聚焦鏡頭匯聚到光束質(zhì)量分析儀，測試聚焦光斑。激光功率超出光束質(zhì)量分析儀承受能力的需要加能量衰減片；b）調(diào)整準(zhǔn)直鏡頭、光闌、聚焦鏡頭至光軸一致，可以通過前后移動聚焦鏡頭觀察聚焦光斑的變化進(jìn)行調(diào)整；c)再裝上待測擴(kuò)束鏡頭，如圖1所示，按上述b）步驟調(diào)整擴(kuò)束鏡頭至同軸，微調(diào)至焦點(diǎn)，分別測試焦點(diǎn)及正、負(fù)離焦1.5mm的光斑；d)在光束質(zhì)量分析儀上，分別測量聚焦點(diǎn)光斑和正、負(fù)離焦1.5mm處光斑的長軸和短軸的數(shù)值，這三處光斑圓度按（1）式計(jì)算后，取三者平均值作為出射光斑圓度值。Ce=ba〕×100%..............................(1)式中：Ce——擴(kuò)束鏡頭光斑圓度；a——聚焦光斑長軸的長度，單位為mm；b——聚焦光斑短軸的長度，單位為mm。圖1出射光斑圓度測試示意圖JB/T14588—2023中心偏采用三角測量法，如圖2所示，用激光二極管發(fā)射的準(zhǔn)直激光為點(diǎn)光源，經(jīng)過擴(kuò)束鏡后(應(yīng)保證激光從擴(kuò)束鏡入射中心輸入，從擴(kuò)束鏡出射中心輸出，)激光投射至距離擴(kuò)束鏡頭為l的垂直面上，測量出投射點(diǎn)中心與光軸距離h，則擴(kuò)束鏡頭的中心偏按式（2）計(jì)算:A=arctan?l〕..............................(2)式中：A——中心偏，單位為度；h——激光投射點(diǎn)中心與光軸距離，單位為mm；l——擴(kuò)束鏡頭到激光投射垂直面的距離，單位為mm。h——激光投射點(diǎn)中心與光軸距離，單位為mm；l——擴(kuò)束鏡頭到激光投射垂直面的距離，單圖2中心偏測試示意圖發(fā)散角JB/T14588—2023使用相應(yīng)波長激光準(zhǔn)直為平行光，經(jīng)過光闌，再經(jīng)過擴(kuò)束鏡頭出射，光闌和擴(kuò)束鏡的光軸保持一致。首先，測量距離擴(kuò)束鏡頭出射端較近的l1垂直面上激光投射形成光斑的直徑d1；再測量距離擴(kuò)束鏡頭出射端較遠(yuǎn)的l2垂直面上激光投射形成的光斑直徑d2，如圖3所示。發(fā)散角按式（3）計(jì)算。F=2arctan(d2?d1)2(l2?l1)..............................(3)式中：F——發(fā)散度，單位為度,為全角；d1——激光在距離擴(kuò)束鏡為l1垂直面上光斑直徑，單位為mm；d2——激光在距離擴(kuò)束鏡為l2垂直面上光斑直徑，單位為mm；l1——距離擴(kuò)束鏡頭出射端較近之距離，單位為mm；l2——距離擴(kuò)束鏡頭出射端較遠(yuǎn)之距離，單位為mm。l1——距離擴(kuò)束鏡頭出射端較近之距離，單位為mm；l——距離擴(kuò)束鏡頭出射端較遠(yuǎn)之距離，單位為mm。圖3發(fā)散角測試示意圖透過率使用相應(yīng)波長的激光經(jīng)過被測擴(kuò)束鏡頭，出射激光全部投射到激光功率計(jì)的探測靶面上，測量出功率值pe1；再移去擴(kuò)束鏡頭，激光直接投射到激光功率計(jì)的探測靶面上，測量出功率值pe0；擴(kuò)束鏡頭透過率Te按式（4）計(jì)算。激光功率超出激光功率計(jì)量程的需要加能量衰減片。Te=pe1/pe0×100%..............................(4)式中：Te——擴(kuò)束鏡頭透過率，單位百分比；pe1——激光經(jīng)過被測鏡頭后的功率值，單位W；pe0——激光未經(jīng)過被測鏡頭直接測量出的功率值，單位W。表面疵病JB/T14588—2023按GB/T1185—2006中第6章的方法進(jìn)行。承受功率按GB/T16601.1—2017的測試方法進(jìn)行。5.3.2掃描鏡頭焦距誤差按GB/T10987—2009中3.1的方法測量。波像差按GB/T11168—2009中3.4的方法進(jìn)行。掃描范圍誤差在激光打標(biāo)設(shè)備或參數(shù)相同的激光測試打標(biāo)設(shè)備上實(shí)測掃描鏡頭的掃描范圍。具體操作參照激光打標(biāo)設(shè)備說明。工作距離誤差.1方法1在激光打標(biāo)設(shè)備或參數(shù)相同的激光測試打標(biāo)設(shè)備上，使用高度尺或長度測量尺測量，從鏡頭的激光出射端平面到工作臺面聚焦中心位置的線距離，這個(gè)距離與掃描鏡頭標(biāo)稱的工作距離之差，為工作距離誤差。.2方法2方法2是測量掃描鏡頭的后截距，減去掃描鏡頭最后一片鏡片出射端中心點(diǎn)到鏡座邊緣端平面的距離，為掃描鏡頭出射端鏡座最邊緣端平面到工作臺面的距離，即為工作距離。參見圖4。JB/T14588—2023WD——掃描鏡頭的工作距離；Lf’——掃描鏡頭的后截距；H——掃描鏡頭最后一片鏡片出射端中心點(diǎn)到鏡座邊緣端平面的距離。圖4工作距離示意圖使用光具座測量鏡頭的后截距，具體操作參照光具座使用說明。如果光具座測試光源使用的波長和鏡頭使用波長一致，則測試的后截距，掃描鏡頭最后一片鏡片出射端中心點(diǎn)到鏡座邊緣端平面的距離H是固定的，后截距測量值與鏡頭標(biāo)稱后截距值之差即為被測鏡頭工作距離誤差。如果光具座測試光源使用的波長和鏡頭使用波長不一致，需要換算激光工作波長的后截距對應(yīng)鏡頭測試時(shí)使用光源波長的后截距進(jìn)行測量。因?yàn)殓R頭的后截距是和鏡片材料的折射率相關(guān)的，而折射率是和波長相關(guān)的，如果波長不同，對應(yīng)的鏡頭后截距也不相同。所以鏡頭激光工作波長的后截距和用光具座測量時(shí)使用光源的波長的后截距是不同的。以測試波長換算的鏡頭后截距為標(biāo)稱值，光具座測量后截距值與此鏡頭標(biāo)稱值之差即為被測鏡頭工作距離誤差。參見附錄A。平場性誤差在激光打標(biāo)設(shè)備或參數(shù)相同的激光測試打標(biāo)設(shè)備上的工作距離的差值。如圖5所示，測量出被測掃描鏡頭掃描視場中的最小工作距離h1、最大工作距離h2，按式（5）計(jì)算平場性誤差△h：Δh=h2-h1.............................(5)式中：h1——掃描鏡頭的最小工作距離；h2——掃描鏡頭的最大工作距離；△h——掃描鏡頭的平場性誤差。JB/T14588—2023h1——掃描鏡頭的最小工作距離；h2——掃描鏡頭的最大工作距離；△h——掃描鏡頭的平場性誤差。圖5平場性誤差測試示意圖聚焦光斑圓度在激光打標(biāo)設(shè)備或參數(shù)相同的激光測試打標(biāo)設(shè)備上實(shí)際聚焦光斑的圓度，可以使用激光光斑分析儀直接測量聚焦光斑；或者激光實(shí)際打標(biāo)后，用測量顯微鏡直接測量聚焦光斑。聚焦光斑的位置可以選擇位于中心或邊緣，同一型號和批次的掃描鏡頭選擇相同的聚焦位置進(jìn)行測試對比。測試前要保證激光器出射的激光束為圓形。測量出聚焦光斑長軸的長度a、短軸的長度b，則按式（6）計(jì)算聚焦光斑圓度：Cs=ba)×100%..............................(6)式中：Cs——掃描鏡頭光斑圓度；a——聚焦光斑長軸的長度，單位為mm；b——聚焦光斑短軸的長度，單位為mm。全視場聚焦光斑幾何尺寸均勻性在激光打標(biāo)設(shè)備或參數(shù)相同的激光測試打標(biāo)設(shè)備上實(shí)際聚焦光斑在不同位置的大小，可使用激光光斑分析儀或者激光實(shí)際打標(biāo)后，用測量顯微鏡直接測量聚焦光斑大小，如圖6所示，共測量聚焦光斑在工作面上9個(gè)位置的大小。聚焦光斑幾何尺寸均勻性J1按式（7）計(jì)算：J1=C1?C2C2×100%..............................(7)JB/T14588—2023式中：J1——聚焦光斑幾何尺寸均勻性,單位為百分比；C1——最大光斑直徑尺寸，單位為mm；C2——最小光斑直徑尺寸，單位為mm。圖6聚焦光斑測試示意圖全視場聚焦光斑能量均勻性在激光打標(biāo)設(shè)備或參數(shù)相同的激光測試打標(biāo)設(shè)備上掃描鏡頭實(shí)際聚焦光斑的不同位置的能量，可以使用激光功率計(jì)測量在工作面上不同位置聚焦光斑能量大小，如圖6，共測量聚焦光斑在工作面上9個(gè)位置的能量大小。為了防止激光聚焦在探測器靶面上損傷靶面，需放置合適的衰減片。測量出的聚焦光斑最大功率u、聚焦光斑最小功率v，則聚焦光斑能量均勻性J2按式（8）計(jì)算:J2=vu)×100%..............................(8)式中：J2——聚焦光斑能量均勻性，單位為百分比；u——聚焦光斑最大功率，單位為W；v——聚焦光斑最小功率，單位為W。中心偏JB/T14588—2023用中心偏測量儀測試。具體操作參照中心偏測量設(shè)備說明。0透過率使用相應(yīng)波長的激光經(jīng)過被測掃描鏡頭，出射激光全部投射到激光功率計(jì)的探測靶面上，測量出功率值Ps1；再移去掃描鏡頭，激光直接投射到激光功率計(jì)的探測靶面上，測量出功率值Ps0；掃描鏡頭透過率Ts按式（9）計(jì)算。激光功率超出激光功率計(jì)量程的需要加能量衰減片。Ts=Ps1/Ps0)×100% 式中：Ts——掃描鏡頭透過率，單位百分比；Ps1——激光經(jīng)過被測鏡頭后的功率值，單位W；Ps0——激光未經(jīng)過被測鏡頭直接測量出的功率值，單位W。1表面疵病等級（同）按GB/T1185—2006中第6章的方法進(jìn)行。2承受功率（同）按GB/T16601.1—2017的測試方法進(jìn)行。5.3.3準(zhǔn)直鏡頭和聚焦鏡頭焦距誤差（同）按GB/T10987—2009中3.1的方法進(jìn)行。波像差（同）按GB/T11168—2009中3.4的方法進(jìn)行。工作距離誤差.1方法1按本文件.1方法測量。.2方法2按本文件.2方法測量。輸出光斑圓度.1準(zhǔn)直鏡頭的測量采用下述測試方法和步驟：a）如圖7所示，對應(yīng)波長的激光耦合進(jìn)單模光纖再輸出，通過被測準(zhǔn)直鏡頭準(zhǔn)直后經(jīng)過一定孔徑的圓形光闌，圓形光闌直徑小于激光入射直徑，保證圓形激光輸入到聚焦鏡頭，經(jīng)質(zhì)量合格的聚焦鏡頭再會聚到光束質(zhì)量分析儀，測試聚焦光斑。為了防止激光聚焦在探測器靶面上損傷靶面，需放置合適的衰減片；b)調(diào)整準(zhǔn)直鏡頭、光闌、聚焦鏡頭至光軸一致，可以通過前后移動聚焦鏡頭觀察聚焦光斑的變化進(jìn)行調(diào)整；JB/T14588—2023c)微調(diào)準(zhǔn)直鏡頭和聚焦鏡頭，使激光聚焦至焦點(diǎn)，分別測試焦點(diǎn)及正、負(fù)離焦1.5mm的光斑；d)在光束質(zhì)量分析儀上，分別測量聚焦點(diǎn)光斑和正、負(fù)離焦1.5mm處光斑的長軸的長度a、短軸的長度b，則分別按式（10）計(jì)算這三個(gè)位置聚焦光斑圓度，取三者平均值作為準(zhǔn)直鏡頭出射光斑圓度值cc。cc=0/ba×100%..............................(10)式中：cc——準(zhǔn)直鏡頭光斑圓度；a——聚焦光斑長軸的長度，單位為mm；b——聚焦光斑短軸的長度，單位為mm。圖7準(zhǔn)直鏡頭出射光斑圓度測試示意圖.2聚焦鏡的測量采用下述測試方法和步驟：a)如圖8所示，對應(yīng)波長的激光耦合進(jìn)單模光纖再輸出，通過質(zhì)量合格的準(zhǔn)直鏡頭準(zhǔn)直后經(jīng)過一定孔徑的圓形光闌，圓形光闌直徑小于激光入射直徑，保證圓形激光輸入到被測試聚焦鏡頭，被測聚焦鏡頭再會聚激光到光束質(zhì)量分析儀，測試聚焦光斑。為了防止激光聚焦在探測器靶面上損傷靶面，需放置合適的衰減片；b)調(diào)整準(zhǔn)直鏡頭、光闌、聚焦鏡頭至光軸一致，可以通過前后移動聚焦鏡頭觀察聚焦光斑的變化進(jìn)行調(diào)整；c)微調(diào)準(zhǔn)直鏡頭和聚焦鏡頭，使激光聚焦至焦點(diǎn)，分別測試焦點(diǎn)及正、負(fù)離焦1.5mm的光斑；d)在光束質(zhì)量分析儀上，分別測量聚焦點(diǎn)光斑和正、負(fù)離焦1.5mm處光斑的長軸的長度a、短軸的長度b，則分別按式（11）計(jì)算這三個(gè)位置聚焦光斑圓度，取三者平均值作為聚焦鏡聚焦光斑圓度值cf。cf=ba〕×100%..............................(11)式中：cf——聚焦鏡頭光斑圓度；JB/T14588—2023“——聚焦光斑長軸的長度，單位為mm；b——聚焦光斑短軸的長度，單位為mm。圖8聚焦鏡頭聚焦光斑圓度測試示意圖中心偏（同）按本文件方法測量。透過率（同0）按本文件0方法測量。表面疵病等級（同）按GB/T1185—2006中第6章的方法進(jìn)行。承受功率（同）按GB/T16601.1—2017的測試方法進(jìn)行。5.4外觀和結(jié)構(gòu)外觀使用目視及手感的方法進(jìn)行。尺寸偏差用符合精度的量具進(jìn)行檢查；螺紋使用通止塞規(guī)進(jìn)行檢查。5.5環(huán)境適應(yīng)性根據(jù)4.5的要求進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)后，檢查鏡頭的外觀、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能。如果在高低溫環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)時(shí)，鏡頭出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象時(shí)，需在消除結(jié)露干燥后再進(jìn)行其它測試。6檢驗(yàn)規(guī)則6.1檢驗(yàn)分類JB/T14588—2023本文件規(guī)定的鏡頭檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。6.2出廠檢驗(yàn)6.2.1每一批鏡頭應(yīng)經(jīng)制造方檢驗(yàn)合格，并附合格證后方可出廠。6.2.2產(chǎn)品中檢驗(yàn)抽樣按照GB/T2828.1—2012中表1和表2-A，其中：尺寸、數(shù)量、信息的檢驗(yàn)確認(rèn)參照一般檢驗(yàn)水平Ⅱ,光學(xué)性能項(xiàng)目檢驗(yàn)參照特殊檢驗(yàn)水平S-2，一般檢驗(yàn)與特殊檢驗(yàn)接收水平均為AQL=0.65，出廠檢驗(yàn)光學(xué)性能項(xiàng)目：倍率或焦距、中心偏、出射光斑圓度、透過率。6.3型式檢驗(yàn)6.3.1有下列情況下之一時(shí)應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：a)新鏡頭定型時(shí)；b）當(dāng)鏡頭材料、結(jié)構(gòu)、工藝有較大改變可能影響其性能時(shí)；c）停產(chǎn)3年以上再次恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)。6.3.2型式檢驗(yàn)項(xiàng)目為本文件第4章規(guī)定的全部要求。6.3.3型式檢驗(yàn)的抽樣檢驗(yàn)按GB/T2828.1—2012的特殊檢查水平S-3和正常檢查一次抽樣方案，進(jìn)行逐批隨機(jī)抽樣。如果是新產(chǎn)品，可以根據(jù)情況確定方案，建議全檢。6.3.4型式檢驗(yàn)中若有任一不合格項(xiàng)，可加倍抽樣對不合格項(xiàng)進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢結(jié)果若仍不合格，則判該次型式檢驗(yàn)不合格。7標(biāo)識、包裝、運(yùn)輸和貯存7.1標(biāo)識7.1.1鏡頭標(biāo)識每個(gè)鏡頭上應(yīng)有以下標(biāo)識：a）鏡頭名稱、型號（見附錄Bb）商標(biāo)；c）制造商名稱(選用)；d）序列號。7.1.2包裝標(biāo)識鏡頭包裝箱上應(yīng)有以下標(biāo)識：a)鏡頭名稱、型號；b)數(shù)量、質(zhì)量；c)制造商名稱及地址；d)生產(chǎn)日期；e)包裝箱的外形尺寸；f)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號；g）包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志應(yīng)符合GB/T191—2008的規(guī)定。7.2包裝JB/T14588—20237.2.1鏡頭的激光入射和出射端應(yīng)配備鏡頭蓋，用于運(yùn)輸中保護(hù)鏡頭。7.2.2鏡頭內(nèi)包裝應(yīng)清潔無塵，包裝箱內(nèi)不得有灰塵和異物等。7.2.3鏡頭包裝盒內(nèi)應(yīng)附有合格證、使用說明書、保修卡、備附件。7.3運(yùn)輸經(jīng)包裝檢驗(yàn)合格的激光加工鏡頭適合汽車、火車、飛機(jī)、輪船、高鐵等運(yùn)輸工具的運(yùn)輸，在運(yùn)輸過程中應(yīng)有防潮、防塵、防日照和防撞擊等措施。7.4貯存包裝后鏡頭應(yīng)貯存在干燥的室內(nèi)，堆碼高度宜考慮包裝箱承受強(qiáng)度和便于存放。貯存溫度：-20℃~40℃。貯存濕度：≤30%RH。JB/T14588—2023（資料性）鏡頭后截距的換算A.1單鏡片鏡頭焦距按式（A.1）：+(n1)d].....................................................（A.1)式中：f'——鏡片焦距，單位mm；n——鏡片材料對應(yīng)波長的折射率，單位無；r1——鏡片第一面的曲率半徑，單位mm；r2——鏡片第二面的曲率半徑，單位mm；d——鏡片的中心厚度，單位mm。后截距按式（A.2）：l=f'(11d).................................................................（A.2)式中：l——鏡片的后截距，單位mm；f'——鏡片焦距，單位mm；n——鏡片材料對應(yīng)波長的折射率，單位無；r1——鏡片第一面的曲率半徑，單位mm；d——鏡片的中心厚度，單位mm。A.2組合雙鏡片鏡頭兩片焦距分別為f'1和f'2的鏡片組合而成的雙鏡片鏡頭，其組合鏡頭焦距f'按式（A.3）:f'=..................................................................（A.3)式中：f'——組合鏡頭焦距，單位mm；f'1——第一片鏡片焦距，單位mm；f'2——第二片鏡片焦距，單位mm；d——第一片鏡片和第二片鏡片主點(diǎn)之間間隔，單位mm。組合鏡頭后截距按式（A.4）：JB/T14588—2023l=f'