ISO 10110-14:2007
(Main)Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 14: Wavefront deformation tolerance
Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 14: Wavefront deformation tolerance
ISO 10110-14:2007 gives rules for the indication of the permissible deformation of a wavefront transmitted through or, in the case of reflective optics, reflected from an optical element or assembly. The deformation of the wavefront refers to its departure from the desired shape. The tilt of the wavefront with respect to a given reference surface is excluded from the scope of ISO 10110-14:2007.
Optique et photonique — Préparation des dessins pour éléments et systèmes optiques — Partie 14: Tolérance de déformation du front d'onde
L'ISO 10110-14:2007 donne des règles pour indiquer la tolérance de déformation d'un front d'onde transmis à travers ou, dans le cas des systèmes optiques réfléchissants, réfléchi sur un élément ou un sous-ensemble optique. La déformation du front d'onde se réfère à sa déviation par rapport à la forme souhaitée (front d'onde théorique nominal). L'inclinaison du front d'onde par rapport à une surface de référence donnée est exclue du domaine d'application de l'ISO 10110-14:2007.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10110-14
Second edition
2007-09-15
Optics and photonics — Preparation
of drawings for optical elements
and systems —
Part 14:
Wavefront deformation tolerance
Optique et photonique — Préparation des dessins pour éléments
et systèmes optiques —
Partie 14: Tolérance de déformation du front d'onde
Reference number
ISO 10110-14:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 10110-14:2007(E)
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ISO 10110-14:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 1
4 Specification of tolerances for wavefront deformation . 2
4.1 General. 2
4.2 Units. 2
4.3 Wavelength. 2
4.4 Target aberrations . 2
4.5 Cemented (or optically contacted) elements . 2
5 Indication in drawings. 3
5.1 General. 3
5.2 Code number. 4
5.3 Form of the indication . 4
5.4 Location. 5
5.5 Indication of illumination . 6
5.6 Specification of the image point location. 7
5.7 Indication of target aberrations. 7
6 Examples of tolerance indications. 7
Bibliography . 10
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ISO 10110-14:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 10110-14 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 1,
Fundamental standards.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10110-14:2003) which has been technically
revised.
ISO 10110 consists of the following parts, under the general title Optics and photonics — Preparation of
drawings for optical elements and systems:
⎯ Part 1: General
⎯ Part 2: Material imperfections — Stress birefringence
⎯ Part 3: Material imperfections — Bubbles and inclusions
⎯ Part 4: Material imperfections — Inhomogeneity and striae
⎯ Part 5: Surface form tolerances
⎯ Part 6: Centring tolerances
⎯ Part 7: Surface imperfection tolerances
⎯ Part 8: Surface texture
⎯ Part 9: Surface treatment and coating
⎯ Part 10: Table representing data of optical elements and cemented assemblies
⎯ Part 11: Non-toleranced data
⎯ Part 12: Aspheric surfaces
⎯ Part 14: Wavefront deformation tolerance
⎯ Part 17: Laser irradiation damage threshold
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ISO 10110-14:2007(E)
Introduction
This part of ISO 10110 makes it possible to specify a functional tolerance for the performance (expressed as
single-pass wavefront deformation) of an optical system, which may have optical power or contain powered
optical elements. This tolerance therefore includes the effect of surface form deformations, inhomogeneities,
and possible interactions among the various individual errors.
It should be noted that it is possible to specify a tolerance on the wavefront deformation only, without
specifying tolerances on the individual surfaces. In this case, the manufacturer must ensure that the wavefront
satisfies the specified tolerance, but is not bound by tolerances on the form of the individual surfaces of the
element, and is free, for instance, to allow the surface form deformations to be large provided they cancel
each other.
It is also possible to supply a tolerance for the wavefront deformation, according to this part of ISO 10110, in
addition to tolerances on the form of the individual surfaces and/or inhomogeneity (according to ISO 10110-5
and ISO 10110-4, respectively). In this case, the manufacturer must ensure that all of the individual tolerances
(surface deformations and inhomogeneity) are upheld, as well as ensuring that the wavefront is of the
specified quality.
Optical elements are often tested in a “double-pass” configuration, in which the wavefront passes through or,
in the case of reflective optics, reflects from the element under test twice, as shown in ISO/TR 14999-1:2005,
Figure 18.
In the case of double-pass testing, the additional wavefront deformation caused by the second transmission
through the element must be accounted for when comparing the measurement results with the specified
tolerances. If the wavefront is not severely deformed by passing once through the element under test, and
reflects from a high quality mirror, so that it returns through the identical portion of the test element to the
interferometer, then the observed deformation of the wavefront is twice the (single-pass) wavefront
deformation (defined in 3.2.3 of ISO 14999-4:2007). That is, the wavefront deformation is one-half the
observed wavefront deformation.
If the wavefront is severely deformed by the element under test, then the individual rays do not pass through
the same positions in the element under test on their return path, and the wavefront deformation is not exactly
twice that of the single path case.
If the measurement wavelength is not the specification wavelength, care must be taken. At least the wavefront
deformation is to be recalculated.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10110-14:2007(E)
Optics and photonics — Preparation of drawings for optical
elements and systems —
Part 14:
Wavefront deformation tolerance
1 Scope
The ISO 10110 series applies to the presentation of design and functional requirements for optical elements
and assemblies in technical drawings used for manufacturing and inspection.
This part of ISO 10110 gives rules for the indication of the permissible deformation of a wavefront transmitted
through or, in the case of reflective optics, reflected from an optical element or assembly.
The deformation of the wavefront refers to its departure from the desired shape. The tilt of the wavefront with
respect to a given reference surface is excluded from the scope of this part of ISO 10110.
There is no requirement that a tolerance for wavefront deformation be indicated. If such a tolerance is
specified, it does not take precedence over a tolerance for the surface form according to ISO 10110-5. If
tolerances for both the surface form and the wavefront deformation are given, they must both be upheld.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10110-1:2006, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems —
Part 1: General
ISO/TR 14999-2, Optics and photonics — Interferometric measurement of optical elements and optical
systems — Part 2: Measurement and evaluation techniques
ISO 14999-4:2007, Optics and photonics — Interferometric measurement of optical elements and optical
systems — Part 4: Interpretation and evaluation of tolerances specified in ISO 10110
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14999-4 apply.
NOTE ISO 14999-4 provides the definitions for all the deformation functions.
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ISO 10110-14:2007(E)
4 Specification of tolerances for wavefront deformation
4.1 General
The tolerances for wavefront deformation are indicated by specifying the maximum permissible values of the
sagitta deviation, irregularity, and/or rotationally invariant irregularity. In addition, tolerances for three root-
mean-square measures of wavefront deformation (rms total, rms irregularity and rms rotationally varying
wavefront deviation) may be specified. See 3.3 of ISO 14999-4:2007 for definitions.
NOTE 1 The sagitta deviation is meaningful only when the location of the image is specified. If the location of the
image is unspecified, the sagitta deviation is defined to be zero.
NOTE 2 Methods for determining the amount of sagitta deviation, irregularity and rotationally invariant irregularity of a
given wavefront are given in ISO 14999-4.
It is not necessary that tolerances be specified for all types of wavefront deformation.
4.2 Units
The maximum permissible values for sagitta deviation, irregularity, rotationally invariant irregularity and, if
applicable, any target aberrations should be specified in units of nanometres. If wavelengths are to be used,
the wavelength shall also be indicated on the drawing.
NOTE 1 These quantities are defined with reference to a wavefro
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10110-14
Deuxième édition
2007-09-15
Optique et photonique — Préparation
des dessins pour éléments et systèmes
optiques —
Partie 14:
Tolérance de déformation du front d'onde
Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements
and systems —
Part 14: Wavefront deformation tolerance
Numéro de référence
ISO 10110-14:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 10110-14:2007(F)
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Publié en Suisse
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ISO 10110-14:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions. 1
4 Spécifications des tolérances de déformation du front d'onde. 2
4.1 Généralités. 2
4.2 Unités. 2
4.3 Longueur d'onde. 2
4.4 Aberrations cibles. 2
4.5 Éléments collés (ou en contact optique). 2
5 Indication sur les dessins. 3
5.1 Généralités. 3
5.2 Numéro de code. 4
5.3 Forme de l'indication. 4
5.4 Position de l'indication. 5
5.5 Indication d'éclairage . 6
5.6 Spécification de la position du point image . 6
5.7 Indication des aberrations cibles. 7
6 Exemples d'indications de tolérance. 7
Bibliographie . 10
© ISO 2007 – Tous droits réservés iii
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ISO 10110-14:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 10110-14 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-comité SC 1,
Normes fondamentales.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10110-14:2003), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 10110 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique et photonique —
Préparation des dessins pour éléments et systèmes optiques:
⎯ Partie 1: Généralités
⎯ Partie 2: Imperfections des matériaux — Biréfringence sous contrainte
⎯ Partie 3: Imperfections des matériaux — Bulles et inclusions
⎯ Partie 4: Imperfections des matériaux — Hétérogénéités et stries
⎯ Partie 5: Tolérances de forme de surface
⎯ Partie 6: Tolérances de centrage
⎯ Partie 7: Tolérances d'imperfection de surface
⎯ Partie 8: État de surface
⎯ Partie 9: Traitement de surface et revêtement
⎯ Partie 10: Tableau représentant les données d'éléments optiques et d'assemblages collés
⎯ Partie 11: Données non tolérancées
⎯ Partie 12: Surfaces asphériques
⎯ Partie 14: Tolérance de déformation du front d'onde
⎯ Partie 17: Seuil de dommage au rayonnement laser
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ISO 10110-14:2007(F)
Introduction
La présente partie de l'ISO 10110 permet de spécifier une tolérance fonctionnelle pour la performance
(exprimée en longueurs d'ondes de déformation du front d'onde en simple passe) d'un système optique. Cette
tolérance comprend donc l'effet des déformations de surface, les hétérogénéités et les interactions possibles
entre les différentes erreurs individuelles.
Il est possible de spécifier une tolérance de déformation du front d'onde uniquement, sans avoir à spécifier les
tolérances de chaque surface. Dans ce cas, le fabricant doit s'assurer que le front d'onde satisfait à la
tolérance spécifiée, mais il n'est pas lié par les tolérances de forme des surfaces individuelles de l'élément et
il est libre, par exemple, de tolérer de fortes déformations de surfaces pourvu qu'elles s'annulent
mutuellement.
Il est également possible d'indiquer une tolérance de déformation du front d'onde, selon la présente partie de
l'ISO 10110, en plus des tolérances de forme des surfaces individuelles et/ou de l'hétérogénéité
(respectivement selon l'ISO 10110-5 et l'ISO 10110-4). Dans ce cas, le fabricant doit s'assurer que toutes les
tolérances individuelles (déformations de surface et hétérogénéité) sont satisfaites et également que le front
d'onde possède la qualité spécifiée.
Les éléments optiques sont souvent soumis à essai dans une configuration en «double passe» où le front
d'onde passe à travers ou, dans le cas des systèmes optiques réfléchissants, se réfléchit sur l'élément soumis
à essai deux fois, comme illustré dans l'ISO/TR 14999-1:2005, Figure 18.
Dans le cas d'un essai en double passe, la déformation supplémentaire du front d'onde, causée pas le second
passage dans l'élément doit être prise en considération lorsque les résultats de mesure sont comparés avec
les tolérances spécifiées. Si le front d'onde n'est pas trop déformé en simple passe par l'élément soumis à
essai et qu'il se réfléchisse sur un miroir de grande qualité, il retourne alors à travers la même partie de
l'élément soumis à essai vers l'interféromètre. Alors, la déformation du front d'onde observée est égale à deux
fois la déformation du front d'onde (en simple passe) (défini dans l'ISO 14999-4:2007, 3.2.3). Cela signifie que
la déformation du front d'onde est égale à la moitié de la déformation du front d'onde observée.
Si le front d'onde est trop déformé par l'élément soumis à essai, alors, les rayons individuels ne passent pas
par les mêmes positions de l'élément soumis à essai sur le trajet de retour et la déformation du front d'onde
n'est pas exactement égale à deux fois celle résultant d'une configuration en simple passe.
Si le mesurage du front d'onde n'est pas le front d'onde de spécification, il est préférable de faire attention. Au
moins la déformation du front d'onde doit être recalculée.
© ISO 2007 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 10110-14:2007(F)
Optique et photonique — Préparation des dessins
pour éléments et systèmes optiques —
Partie 14:
Tolérance de déformation du front d'onde
1 Domaine d'application
La série de l'ISO 10110 spécifie la présentation des exigences de conception et des exigences fonctionnelles
applicables aux éléments et aux systèmes optiques sur les dessins techniques utilisés pour la fabrication et le
contrôle.
La présente partie de l'ISO 10110 donne des règles pour indiquer la tolérance de déformation d'un front
d'onde transmis à travers ou, dans le cas des systèmes optiques réfléchissants, réfléchi sur un élément ou un
sous-ensemble optique.
La déformation du front d'onde se réfère à sa déviation par rapport à la forme souhaitée (front d'onde
théorique nominal). L'inclinaison du front d'onde par rapport à une surface de référence donnée est exclue du
domaine d'application de la présente partie de l'ISO 10110.
Il n'y a pas d'exigence d'indication de la tolérance de déformation du front d'onde. Si une telle tolérance est
indiquée, elle ne prend pas le pas sur une tolérance de forme de la surface, conformément à l'ISO 10110-5.
Si des tolérances sont indiquées à la fois pour la forme de surface et pour la déformation du front d'onde,
elles doivent toutes les deux être respectées.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 10110-1:2006, Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques —
Partie 1: Généralités
ISO/TR 14999-2, Optique et photonique — Mesurage interférométrique de composants et systèmes optiques —
Partie 2: Mesurage et techniques d'évaluation
ISO 14999-4:2007, Optique et photonique — Mesurage interférométrique de composants et de systèmes
optiques — Partie 4: Directives pour l'évaluation des tolérances spécifiées dans l'ISO 10110
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14999-4 s'appliquent.
NOTE L'ISO 14999-4 fournit les définitions pour toutes les fonctions de déformation.
© ISO 2007 – Tous droits réservés 1
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ISO 10110-14:2007(F)
4 Spécifications des tolérances de déformation du front d'onde
4.1 Généralités
Les tolérances de déformation du front d'onde s'indiquent en spécifiant les valeurs maximales admises de
l'erreur sagittale, de l'irrégularité et/ou de l'irrégularité à symétrie de révolution. De plus, il est possible de
spécifier les tolérances pour les trois mesures des moyennes quadratiques (rms) de la déformation du front
d'onde (moyenne quadratique totale, moyenne quadratique d'irrégularité et moyenne quadratique de
révolution variant de la déformation du front d'onde). Voir l’ISO 14999-4:2007, 3.3 pour les définitions.
NOTE 1 L'erreur sagittale du front d'onde n'a de sens que lorsque l'emplacement de l'image est spécifié. Si
l'emplacement n'est pas spécifié, l'erreur sagittale du front d'onde est égale à zéro par définition.
NOTE 2 Les méthodes de détermination de l'importance de l'erreur sagittale, de l'irrégularité et de l'irrégularité à
symétrie de révolution pour un front d'onde donné sont spécifiées dans l'ISO 14999-4.
Il n'est pas nécessaire de spécifier les tolérances pour tous les types de déformation du front d'onde.
4.2 Unités
Il convient de spécifier en nanomètres les valeurs maximales admises pour l'erreur sagittale, l'irrégularité et
l'irrégularité à symétrie de révolution et, le cas échéant, pour les aberrations cibles. Si les longueurs d'onde
doivent être utilisées, la longueur d'onde doit être indiquée sur le dessin.
NOTE 1 Ces quantités sont définies par référence à un front d'onde passant une fois à travers l'élément soumis à
essai (simple passe).
Si une spécification doit être fournie pour un ou plusieurs type(s) de déformation moyenne quadratique du
front d'onde, la spécification doit également être
...
Questions, Comments and Discussion
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