{"id":15583,"date":"2022-01-03T12:44:00","date_gmt":"2022-01-03T11:44:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/?p=15583"},"modified":"2022-01-03T12:44:00","modified_gmt":"2022-01-03T11:44:00","slug":"comprendre-les-lentilles-aspheriques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/en\/optics\/comprendre-les-lentilles-aspheriques\/","title":{"rendered":"Understanding Aspheric Lenses"},"content":{"rendered":"<p><strong>Les sp\u00e9cifications cl\u00e9s et leur impact sur les performances<\/strong><\/p><h2 class=\"wp-block-heading\">Introduction<\/h2><p>Toute surface optique sph\u00e9rique, m\u00eame celles con\u00e7ues et fabriqu\u00e9es parfaitement, pr\u00e9sentera une aberration sph\u00e9rique. En raison de ce d\u00e9faut inh\u00e9rent aux surfaces sph\u00e9riques, les rayons lumineux incidents se focalisent en diff\u00e9rents points lors de la formation d\u2019une image et cr\u00e9ent un flou. C\u2019est pour corriger ce d\u00e9faut que les lentilles asph\u00e9riques ont \u00e9t\u00e9 con\u00e7ues. (Figure\u00a01).<\/p><div class=\"cem-300x300-dans-posts\" style=\"text-align: center;\" id=\"cem-1497264356\"><div class=\"cem-adlabel\">Advertising<\/div><a data-bid=\"1\" data-no-instant=\"1\" href=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/en\/linkout\/33074\" rel=\"noopener\" class=\"notrack\" target=\"_blank\" aria-label=\"banniere_hexagon_300x300-variante-A\"><img src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/banniere-hexagon-300x300-variante-a.png\" alt=\"\"  srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/banniere-hexagon-300x300-variante-a.png 900w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/banniere-hexagon-300x300-variante-a-300x300.png 300w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/banniere-hexagon-300x300-variante-a-150x150.png 150w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/banniere-hexagon-300x300-variante-a-768x768.png 768w\" sizes=\"(max-width: 900px) 100vw, 900px\" width=\"300\" height=\"300\"   \/><\/a><\/div><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"550\" height=\"140\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/image1.gif\" alt=\"\" class=\"wp-image-15584\"\/><figcaption><strong><em>Figure&nbsp;1<\/em>&nbsp;: <\/strong><em>Lentille sph\u00e9rique (\u00e0 gauche) compar\u00e9e \u00e0 une lentille asph\u00e9rique (\u00e0 droite).<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div><p>Les lentilles asph\u00e9riques peuvent offrir une taille de spot am\u00e9lior\u00e9e, plus petite de plusieurs ordres de grandeur que les lentilles sph\u00e9riques, ce qui \u00e9limine presque enti\u00e8rement le flou et am\u00e9liore consid\u00e9rablement la qualit\u00e9 d\u2019image. Les \u00e9l\u00e9ments de lentilles asph\u00e9riques permettent \u00e9galement aux concepteurs de cr\u00e9er des syst\u00e8mes \u00e0 plus haut rendement tout en conservant une bonne qualit\u00e9 d\u2019image dans les assemblages multi-\u00e9l\u00e9ments. Dans les syst\u00e8mes optiques, plusieurs \u00e9l\u00e9ments sph\u00e9riques peuvent \u00eatre remplac\u00e9s par une seule lentille asph\u00e9rique, ce qui r\u00e9duit la taille et le poids sans nuire aux performances. Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, les m\u00e9thodes de fabrication n\u2019ont cess\u00e9 de s\u2019am\u00e9liorer et les lentilles asph\u00e9riques sont devenues un incontournable de la conception optique moderne.<\/p><p>Toute lentille dont la surface n\u2019est pas sph\u00e9rique peut \u00eatre appel\u00e9e asph\u00e9rique&nbsp;; cependant, pour des raisons de fabrication, la plupart des lentilles asph\u00e9riques sont des lentilles \u00e0 sym\u00e9trie de rotation dont le rayon de courbure varie du centre jusqu\u2019au bord. Cette g\u00e9om\u00e9trie pose des d\u00e9fis uniques qu\u2019on ne retrouve pas dans la fabrication traditionnelle des lentilles. Une lentille sph\u00e9rique est d\u00e9finie par un rayon de courbure unique et peut \u00eatre meul\u00e9e et polie par un outil plus grand que le composant, travaillant toute la surface en m\u00eame temps. Par opposition, le rayon de courbure continuellement variable d\u2019une lentille asph\u00e9rique requiert un polissage sous-ouverture par des outils assez petits pour cr\u00e9er diff\u00e9rentes courbures localis\u00e9es \u00e0 diff\u00e9rents endroits de la surface.<\/p><p>La conception et la fabrication des lentilles asph\u00e9riques sont toutes deux fondamentalement plus complexes que celles des composants sph\u00e9riques&nbsp;; il est donc important de conna\u00eetre leurs sp\u00e9cifications individuelles et ce que cela signifie pour les performances.&nbsp;<\/p><h3 class=\"wp-block-heading\">Sp\u00e9cifications<\/h3><p>Une surface asph\u00e9rique est g\u00e9n\u00e9ralement d\u00e9crite en termes de sag, laquelle peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9e comme la d\u00e9viation d\u2019un plan par rapport \u00e0 son sommet. L\u2019\u00e9quation est donn\u00e9e ci-dessous&nbsp;:<\/p><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"962\" height=\"158\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-209.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-15585\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-209.jpg 962w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-209-300x49.jpg 300w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-209-768x126.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 962px) 100vw, 962px\" \/><\/figure><\/div><p>&nbsp;<strong><em>Z<\/em><\/strong>(s) est le d\u00e9calage de la surface par rapport au sommet \u00e0 une distance radiale de&nbsp;<strong><em>s<\/em><\/strong> \u00e0 partir de l\u2019axe optique. Le param\u00e8tre <strong><em>C<\/em><\/strong> est la courbure (qui correspond \u00e0 l\u2019inverse du rayon de courbure au sommet) et <strong><em>k <\/em><\/strong>est d\u00e9fini comme la constante conique. Les termes A<sub>4<\/sub>, A<sub>6<\/sub> et A<sub>8<\/sub> sont appel\u00e9s coefficients asph\u00e9riques de 4<sup>\u00e8me<\/sup>, 6<sup>\u00e8me<\/sup> et 8<sup>\u00e8me<\/sup> ordre. La Figure&nbsp;2 illustre la comparaison entre une surface asph\u00e9rique et une surface sph\u00e9rique.<\/p><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"394\" height=\"191\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/image2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-15586\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/image2.png 394w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/image2-300x145.png 300w\" sizes=\"(max-width: 394px) 100vw, 394px\" \/><figcaption><strong><em>Figure&nbsp;2<\/em>&nbsp;: <\/strong><em>Illustration d\u2019une comparaison entre une lentille asph\u00e9rique et une lentille sph\u00e9rique.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div><p>La surface asph\u00e9rique d\u00e9crite par l\u2019\u00e9quation ci-dessus repr\u00e9sente la forme id\u00e9ale&nbsp;; l\u2019objectif de la fabrication est de s\u2019en approcher le plus possible. In\u00e9vitablement, il y aura un \u00e9cart par rapport au profil de surface id\u00e9al&nbsp;: c\u2019est ce qu\u2019on appelle l\u2019erreur de figure d\u2019asph\u00e8re, ou <strong>irr\u00e9gularit\u00e9 de surface<\/strong>. Celle-ci est calcul\u00e9e en soustrayant la surface id\u00e9ale de la surface fabriqu\u00e9e \u00e0 l\u2019aide d\u2019un logiciel et en analysant l\u2019\u00e9cart r\u00e9siduel. Cette sp\u00e9cification est souvent cit\u00e9e comme une valeur de peak-to-valley (P-V), qui repr\u00e9sente la diff\u00e9rence entre les points d\u2019\u00e9cart maximal et minimal. Toutefois, cette valeur peut \u00eatre trompeuse car elle ne pr\u00e9cise pas le nombre de pics et de vall\u00e9es pr\u00e9sents sur la surface optique. Une mesure plus fiable de l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface est la d\u00e9viation quadratique moyenne (ou RMSD pour Root Mean Square Deviation) qui examine la diff\u00e9rence absolue par rapport \u00e0 la surface id\u00e9ale en plusieurs points et calcule une valeur moyenne pour l\u2019ensemble de l\u2019optique. Cette valeur peut varier de quelques microns pour une optique de qualit\u00e9 commerciale \u00e0 quelques dixi\u00e8mes de micron pour une optique de haute pr\u00e9cision.<\/p><p>Bien que l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface donne une bonne indication des performances de la lentille, il manque encore une quantit\u00e9 importante d\u2019informations. Si l\u2019on consid\u00e8re l\u2019ensemble de la surface optique, l\u2019\u00e9cart par rapport \u00e0 la forme id\u00e9ale en un point donn\u00e9 n\u2019est pas constant. En outre, les techniques de meulage et de polissage sous-ouverture utilis\u00e9es dans la fabrication de la lentille asph\u00e9rique peuvent cr\u00e9er des motifs et des structures r\u00e9p\u00e9titifs <em>dans<\/em> le profil d\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface, connus sous le nom de fr\u00e9quences spatiales moyennes. Une autre sp\u00e9cification cl\u00e9 qui en d\u00e9coule est la pente d\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 ou <strong>tol\u00e9rance de pente<\/strong>. Cette valeur fixe une limite sup\u00e9rieure au taux de variation de l\u2019erreur de figure d\u2019asph\u00e8re, d\u00e9crivant la rapidit\u00e9 avec laquelle l\u2019\u00e9cart par rapport \u00e0 la forme id\u00e9ale peut changer dans une fen\u00eatre donn\u00e9e. Les valeurs typiques vont de 1&nbsp;<span class=\"special-char\">\u00b5<\/span>m\/mm pour la qualit\u00e9 commerciale \u00e0 0,15&nbsp;<span class=\"special-char\">\u00b5<\/span>m\/mm pour la haute pr\u00e9cision. La taille de la fen\u00eatre est une partie importante de la sp\u00e9cification et doit \u00eatre choisie de mani\u00e8re \u00e0 \u00eatre inf\u00e9rieure \u00e0 la longueur d\u2019onde de la fr\u00e9quence spatiale moyenne cibl\u00e9e, mais suffisamment grande pour \u00e9viter de compter les variations de fr\u00e9quence plus \u00e9lev\u00e9es, telles que la rugosit\u00e9 de surface ou le bruit de l\u2019instrument.<\/p><h3 class=\"wp-block-heading\">Consid\u00e9rations relatives \u00e0 la performance<\/h3><p>Tous les syst\u00e8mes optiques pr\u00e9sentent une limite th\u00e9orique de performances, appel\u00e9e limite de diffraction. Le rapport de Strehl est une sp\u00e9cification permettant de comparer les performances r\u00e9elles d\u2019un syst\u00e8me optique \u00e0 ses performances limit\u00e9es par la diffraction. Pour les lentilles asph\u00e9riques et d\u2019autres optiques de focalisation, le rapport de Strehl est d\u00e9fini comme \u00e9tant le rapport entre l\u2019irradiance maximale de point focal de l\u2019optique fabriqu\u00e9e et l\u2019irradiance maximale limit\u00e9e par la diffraction<sup>1<\/sup>. Le seuil standard de l\u2019industrie au-del\u00e0 duquel une lentille est class\u00e9e comme \u00e9tant \u00ab&nbsp;limit\u00e9e par la diffraction&nbsp;\u00bb est un rapport de Strehl de&nbsp;0,8.<\/p><p>Le rapport de Strehl peut aussi \u00eatre mis en relation avec l\u2019erreur de front d\u2019onde transmis RMS \u00e0 l\u2019aide de l\u2019approximation suivante, dans laquelle &nbsp; repr\u00e9sente l\u2019erreur de front d\u2019onde RMS en ondes<sup>2<\/sup>. Cette approximation est valide pour les valeurs d\u2019erreur de front d\u2019onde transmis &lt;&nbsp;0,1&nbsp;ondes.<\/p><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"324\" height=\"112\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-210.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-15587\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-210.jpg 324w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-210-300x104.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 324px) 100vw, 324px\" \/><\/figure><\/div><p>Le rapport de Strehl d\u2019une optique d\u00e9pend fortement de la pr\u00e9cision de sa surface, qui peut \u00eatre quantifi\u00e9e en termes d\u2019<strong>irr\u00e9gularit\u00e9 de surface<\/strong> et de <strong>tol\u00e9rance de pente<\/strong>, toutes deux d\u00e9crites dans la section pr\u00e9c\u00e9dente. Tout d\u2019abord, consid\u00e9rez la fr\u00e9quence spatiale de l\u2019erreur de figure. Lorsque l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface est mod\u00e9lis\u00e9e comme une fonction cosinus \u00e0 sym\u00e9trie de rotation, nous pouvons explorer le rapport de Strehl r\u00e9sultant en fonction de l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface RMS pour une vari\u00e9t\u00e9 de p\u00e9riodes cosinus (<em>Figure&nbsp;3<\/em> and <em>Figure&nbsp;4<\/em>).<\/p><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"846\" height=\"264\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-211.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-15588\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-211.jpg 846w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-211-300x94.jpg 300w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-211-768x240.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 846px) 100vw, 846px\" \/><figcaption><strong><em>Figure&nbsp;3&nbsp;:<\/em><\/strong><em> Cartes d&rsquo;irr\u00e9gularit\u00e9 cosinusienne radiale sur une surface asph\u00e9rique f\/2 de 25&nbsp;mm de diam\u00e8tre. Les p\u00e9riodes du cosinus de gauche \u00e0 droite sont de 20&nbsp;mm, 10&nbsp;mm et 5&nbsp;mm<\/em>.<\/figcaption><\/figure><\/div><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"826\" height=\"492\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-212.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-15589\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-212.jpg 826w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-212-300x179.jpg 300w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-212-768x457.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 826px) 100vw, 826px\" \/><figcaption><strong><em>Figure&nbsp;4&nbsp;:<\/em><\/strong><em> Pour une irr\u00e9gularit\u00e9 de surface RMS particuli\u00e8re, plus les p\u00e9riodes de cosinus sur l\u2019ouverture de la lentille asph\u00e9rique sont nombreuses, plus le rapport de Strehl est faible.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div><p>Ici, le facteur cl\u00e9 n\u2019est pas la p\u00e9riode du cosinus en mm, mais le <em>nombre de p\u00e9riodes sur l\u2019ouverture de la lentille<\/em>. Pour un outil de sous-ouverture donn\u00e9 utilis\u00e9 dans la fabrication des lentilles asph\u00e9riques, les lentilles asph\u00e9riques de petit diam\u00e8tre auront une d\u00e9gradation du rapport de Strehl inf\u00e9rieure \u00e0 celle des lentilles asph\u00e9riques de grand diam\u00e8tre (<em>Figure 5<\/em>).<\/p><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"868\" height=\"488\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-213.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-15590\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-213.jpg 868w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-213-300x169.jpg 300w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-213-768x432.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 868px) 100vw, 868px\" \/><figcaption><strong><em>Figure&nbsp;5&nbsp;:<\/em><\/strong><em> Cette lentille asph\u00e9rique de 12,5&nbsp;mm de diam\u00e8tre pr\u00e9sente une d\u00e9gradation du rapport de Strehl consid\u00e9rablement inf\u00e9rieure \u00e0 celle de la lentille asph\u00e9rique de 25&nbsp;mm de diam\u00e8tre illustr\u00e9e dans la Figure&nbsp;5.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div><p>L\u2019impact de l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface sur le rapport de Strehl d\u00e9pend aussi du f\/# de la lentille. En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, les lentilles asph\u00e9riques plus rapides, ou les lentilles asph\u00e9riques avec des f\/# plus petits, ont une plus grande sensibilit\u00e9 \u00e0 l\u2019impact de l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface sur le ratio de Strehl. \u00c0 titre d\u2019exemple, la <em>Figure&nbsp;6<\/em> compare une lentille f\/2 \u00e0 une lentille f\/0,75 (toutes deux avec un diam\u00e8tre de 25&nbsp;mm).<\/p><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"976\" height=\"508\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-214.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-15591\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-214.jpg 976w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-214-300x156.jpg 300w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-214-768x400.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 976px) 100vw, 976px\" \/><figcaption><strong><em>Figure&nbsp;6&nbsp;:<\/em><\/strong><em> La comparaison des lignes pointill\u00e9es avec les lignes continues montre qu\u2019une lentille asph\u00e9rique plus rapide (f\/# plus petit) a une d\u00e9gradation plus importante qu\u2019une lentille asph\u00e9rique plus lente (f\/# plus grand) sur une p\u00e9riode cosinus donn\u00e9e.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div><p>Les exemples ci-dessus illustrent bien le fait que la structure sous-jacente de l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface peut avoir un effet cons\u00e9quent sur le rapport de Strehl d\u2019une lentille, en particulier dans le cas de fr\u00e9quences spatiales importantes. La <strong>tol\u00e9rance de pente<\/strong> est un moyen simple et efficace de limiter cet effet. Pour une limite d\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 PV donn\u00e9e, des pentes plus \u00e9lev\u00e9es sont associ\u00e9es \u00e0 des fr\u00e9quences spatiales plus \u00e9lev\u00e9es sur la surface. Ainsi, lorsque l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 PV d\u2019une surface et sa pente sont limit\u00e9es, le nombre admissible de p\u00e9riodes est r\u00e9duit (voir Figure&nbsp;7).<\/p><div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"592\" height=\"462\" src=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-215.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-15592\" srcset=\"https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-215.jpg 592w, https:\/\/www.controles-essais-mesures.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/capture-215-300x234.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 592px) 100vw, 592px\" \/><figcaption><strong><em>Figure&nbsp;7&nbsp;:<\/em><\/strong><em> Si une carte d\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface a une sp\u00e9cification PV ainsi qu\u2019une sp\u00e9cification de pente maximale, cela cr\u00e9e un seuil pour r\u00e9duire l\u2019impact de fr\u00e9quences spatiales plus \u00e9lev\u00e9es sur la surface, et r\u00e9duire ainsi les erreurs dues aux fr\u00e9quences spatiales plus \u00e9lev\u00e9es.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div><p>Pour \u00e9valuer les fr\u00e9quences spatiales de mani\u00e8re plus directe, on peut utiliser une sp\u00e9cification appel\u00e9e densit\u00e9 spectrale de puissance (DSP). Cette fonction est calcul\u00e9e en analysant la transformation de Fourier de la carte d\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface qui donne un trac\u00e9 bidimensionnel de la surface en termes de composantes de fr\u00e9quence spatiale. Le placement des tol\u00e9rances sur ce trac\u00e9 limitera ainsi directement le nombre de p\u00e9riodes.&nbsp;<\/p><h2 class=\"wp-block-heading\">Conclusion<\/h2><p>Les lentilles asph\u00e9riques sont un outil extr\u00eamement puissant pour am\u00e9liorer les performances des syst\u00e8mes optiques tout en r\u00e9duisant le nombre d\u2019\u00e9l\u00e9ments et, par cons\u00e9quent, la taille et le poids. Que ce soit dans le mat\u00e9riel m\u00e9dical, les microscopes, les smartphones ou les v\u00e9hicules autonomes, elles sont de plus en plus importantes dans tous les secteurs reposant sur l\u2019optique.<\/p><p>Il est important d\u2019appr\u00e9cier la complexit\u00e9 de la fabrication des lentilles. Une surface asph\u00e9rique ne peut pas \u00eatre fabriqu\u00e9e de la m\u00eame mani\u00e8re qu\u2019une surface sph\u00e9rique. Une s\u00e9rie de techniques de meulage et de polissage sous-ouverture doivent \u00eatre utilis\u00e9es pour cr\u00e9er une courbure variable. Ces m\u00e9thodes cr\u00e9ent des probl\u00e8mes suppl\u00e9mentaires qu\u2019il convient de contr\u00f4ler afin de maximiser les performances d\u2019une lentille asph\u00e9rique.<\/p><p>L\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 est toujours un param\u00e8tre important, car tout \u00e9cart par rapport \u00e0 la forme id\u00e9ale entra\u00eenera une augmentation de l\u2019erreur de front d\u2019onde transmis et une diminution des performances. Il y a cependant des effets secondaires \u00e0 prendre en compte, notamment la fr\u00e9quence spatiale moyenne du profil d\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface. Une surface avec des fr\u00e9quences plus \u00e9lev\u00e9es aura des performances r\u00e9duites par rapport \u00e0 une surface identique avec des fr\u00e9quences plus basses. Cet effet est plus prononc\u00e9 pour les grandes lentilles et les lentilles avec un f\/# plus petit. Pour cette raison, il est important de consid\u00e9rer la forme de l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface sur toute l\u2019ouverture de la lentille pour comprendre l\u2019impact r\u00e9el que l\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 de surface aura sur les performances. Des outils tels que la fonction de densit\u00e9 spectrale de puissance et la valeur de la pente d\u2019irr\u00e9gularit\u00e9 fournissent un moyen utile de limiter les effets de fr\u00e9quence spatiale et de pousser r\u00e9ellement les performances \u00e0 des niveaux de pr\u00e9cision plus \u00e9lev\u00e9s.<\/p><p>Lors de la sp\u00e9cification des composants optiques complexes comme les lentilles asph\u00e9riques de haute qualit\u00e9, de nombreux autres facteurs doivent \u00eatre pris en compte en plus de ceux d\u00e9crits dans cet article. Les r\u00e9sultats finaux d\u00e9pendent souvent du choix du bon partenaire de fabrication, poss\u00e9dant l\u2019exp\u00e9rience, les outils et la m\u00e9trologie appropri\u00e9s pour r\u00e9ussir.&nbsp;<\/p><h4 class=\"wp-block-heading\">R\u00e9f\u00e9rences<\/h4><ol class=\"wp-block-list\"><li>Strehl, Karl W. A. \u00ab&nbsp;Theory of the telescope due to the diffraction of light&nbsp;\u00bb, Leipzig, 1894.<\/li><li>Mahajan, Virendra N. \u00ab&nbsp;Strehl ratio for primary aberrations in terms of their aberration variance&nbsp;\u00bb. JOSA 73.6 (1983)&nbsp;: 860-861.<\/li><li>Kasunic, Keith J., <em>Laser Systems Engineering<\/em>, SPIE Press, 2016.&nbsp;(ISBN 9781510604278)&nbsp;<\/li><li>Lawson, Janice K., et al. \u00ab&nbsp;Specification of optical components using the power spectral density function.&nbsp;\u00bb Optical Manufacturing and Testing. Vol. 2536. International Society for Optics and Photonics, 1995.<\/li><li>Messelink, Wilhelmus A., et al., \u00ab&nbsp;Mid-spatial frequency errors of mass-produced aspheres&nbsp;\u00bb, Proc. SPIE 10829, Fifth European Seminar on Precision Optics Manufacturing, 7&nbsp;ao\u00fbt 2018, DOI&nbsp;: 10.1117\/12.2318663.<\/li><\/ol>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Les sp\u00e9cifications cl\u00e9s et leur impact sur les performances Introduction Toute surface optique sph\u00e9rique, m\u00eame celles con\u00e7ues et fabriqu\u00e9es parfaitement, pr\u00e9sentera une aberration sph\u00e9rique. 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