如果光学元件表面存在瑕疵缺陷会有哪些影响？

随着现代工业的快速发展, 精密光学元件在各个工业领域有着广泛的应用, 光学元件作为实现光学功能的载体, 为各类光学仪器的开发使用起到了至关重要的作用。

所以, 鉴于光学元件表面具有的散射特性, 如何更好地对元件表面缺陷进行检测也随之被提出来。

表面缺陷类型

所谓的光学元件表面缺陷，主要是指表面瑕疵和表面污染物。表面瑕疵是指抛光加工后的光学元件表面依然存在的麻点、划痕、开口气泡、破边、破点等各种加工缺陷，产生的原因主要是加工过程或后续的不当操作。

划痕指光学元件表面长条形的划伤痕迹。由划痕长度的不同，可以分为长划痕和短划痕，以2 mm为界限，若划痕长度大于2 mm属于长划痕， 小于2 mm则是短划痕。对于短划痕，评价标准是其检测时的累积长度。相对而言，划痕较麻点等缺陷更容易检测出。

麻点指光学元件表面上的陷坑、蚀坑、疵点，其坑内的表面粗糙度较大， 宽度与深度大致相同，边缘也不规则。一般情况下，规定长宽比大于4:1的缺陷为划痕， 反之小于4:1的缺陷为麻点。

气泡是由光学元件的生产或加工过程中未及时排除的气体所形成的， 由于各方向气体的压力均匀分布， 所以气泡的形状一般呈圆球形。

破边是指出现在光学元件边缘的瑕疵，虽然处于光源有效区域之外，但是也属于光的散射源，对光学性能也会产生一定的影响， 所以也属于瑕疵范畴。

表面瑕疵的影响

表面瑕疵作为一种加工过程中人为造成的微观局部缺陷，对光学元件的表面性能有着一定的影响， 从而有可能造成光学仪器运行错误等严重的后果。

总之， 光学元件的表面瑕疵会对光学系统性能产生危害，其根本原因在于光的散射特性。

光学元件表面缺陷对于自身以及整个光学系统的危害表现在以下几个方面：

(1) 光束的质量下降。元件表面缺陷处会产生光的散射效应， 使得光束在通过缺陷后能量被大量消耗， 从而降低了光束的质量。

(2) 缺陷的热效应现象。由于表面缺陷所处区域比其他区域容易吸收更多的能量， 产生的热效应现象可能会使元件瑕疵发生局部变形、破坏膜层等，进而危害整个光学系统。

(3) 损坏所处系统中其他光学元件。激光系统中，在高能激光束的照射下，元件表面瑕疵产生的散射光会被系统内的其他光学元件吸收， 从而造成元件的受光不均匀，当达到光学元件材料的损伤阀值时，会使传播光线的质量受到影响，光学元件损坏，更有可能造成光学系统被严重的破坏。

(4) 瑕疵会影响视场清洁。

当光学元件上有过多的瑕疵时，会影响微观的美观度。

另外，瑕疵还会残留微小的灰尘、微生物、抛光粉等杂质，这将造成元件被腐蚀、生霉、生雾， 会明显影响元件的基本性能。