背景

透鏡是光學系統中最重要的組成元件，現代的光學儀器對透鏡的成像質量和光程控制有很高的要求，這也就對透鏡的制造有著很高要求，加工出的透鏡尺寸，其公差必須控制在允許范圍內，因此需要在生產線上形成對透鏡厚度實時、自動、精準的檢測，這對提高產線生產效率，控制產品質量有重要意義，使用光纖微裂紋檢測儀（OLI）可以快速精準測試出透鏡的厚度，非接觸式的測量方式也不會對透鏡表面造成劃傷。

光纖微裂紋檢測儀測量透鏡厚度

使用光纖微裂紋檢測儀測量凸透鏡中心厚度，如圖1所示，準備一根匹配好測試長度的光纖跳線，一端接入設備DUT口，另外一端垂直對準透鏡，讓接頭和透鏡之間預留一定距離，同時使用OLI進行測量。

圖1 測量系統示意圖

測量結果如圖2所示，圖中共有3個峰值，第1個峰值為FC/APC接頭端面的反射，第2個峰值為空氣到透鏡第一個面的反射，第3個峰值為透鏡第二個面到空氣的反射。

圖2 凸透鏡厚度測試結果圖

峰值1和2之間的距離為3.876mm，峰值2和3之間的距離為20.52mm，圖2中測得各峰值間距是在設備默認折射率n1=1.467下測得，而空氣的折射率n2=1玻璃透鏡的折射率n3=1.6，所以空氣段的實際長度為：L 空=3.876*n1/n2=5.686mm，透鏡的實際厚度為 L鏡=20.52*n1/n3=18.814mm。使用游標卡尺測量凸透鏡的厚度為19.02mm，和測試結果偏差0.2mm，可能是玻璃透鏡的實際折射率與計算所用到的折射率1.6有偏差導致的。

總結

使用低成本光學鏈路診斷儀（OLI）非接觸測試各種透鏡的折射率和厚度，其測量精度在亞微米級別，相對于接觸式測量透鏡厚度，精度很大提升，同時也避免測量時透鏡表面被劃傷。將OLI非接觸式測量透鏡厚度的方法應用到生產車間內，可形成自動化檢測產線，無需人為干預即可準確甄別出質量不合格產品，極大提升生產效率。