定义
根据客户特定规格制造的光学元件。
本文涵盖定制光学元件和定制光学组件或系统 - 从前者开始。
许多光学元件，如透镜、激光反射镜、棱镜和衍射光栅，都是作为标准部件制造的，即它们为许多不同的客户制造了相同的规格。 通常，它们甚至可以现货供应，即甚至在具体订单进入之前就已制造。 但是，此概念不适用于非常特殊的零件，这些零件需要专门为个别客户设计和生产。 它们可以称为定制光学元件。 同样的考虑因素也适用于激光晶体和光纤等其他部件。
定制光学元件的一些示例包括：
- 具有特殊形状的棱镜，可安装在特殊外壳中，用于紧凑的光学设置
- 定制二向色反射镜、介电镀膜和具有非常特殊规格的滤光片，例如涉及不寻常的光学波长（例如红外光学领域）或特殊的几何形状
- 具有特殊参数组合的光纤，如纤芯尺寸、数值孔径、外径，或具有特殊光学玻璃或涂层材料或不寻常的纤芯形状
- 具有特殊掺杂剂和掺杂轮廓、几何形状等的复合激光晶体。
请注意，供应商可能有未在其产品目录中列出的库存零件，例如，因为可用数量太少，或者零件将被淘汰。 因此，没有零件和目录并不能证明需要库存光学器件。
将库存光学器件转变为定制光学元件
定制光学元件有时不是“从头开始”制造的，而是通过对定制元件应用额外的加工步骤来制造的；一些典型的例子是：
- 定制镀膜：未镀膜的镜片可能会保留库存，以便以后为其配备定制镀膜。
- 表面图形改善或表面改性：未镀膜的标准球面透镜可以升级以获得更高的精度，甚至可以通过去除其部分表面将其变成非球面透镜。
- 尺寸修改：例如，可以在不影响光学性能的情况下移除一些外部部件，以便光学元件适合预定义的安装座。
分类光学元件
光学元件的制造精度通常超过通常要求的规格，例如在波前误差、中心或镀膜性能方面。 然后，制造商可以识别那些遵守更严格规格的个人，并将其作为定制精密零件出售。
定制光学系统
更复杂的光学装置，由多个光学元件组成，也有标准版本（例如，作为库存显微镜或相机物镜）或定制版本。 后者可能需要也可能不需要定制的光学元件。 在许多情况下，适当地组合可用的标准光学元件以获得所需的定制光学设置就足够了。
一些制造商仅提供定制光学元件，而其他制造商则提供基于自己生产或其他来源的元件的光学组件或系统。
定制光学系统示例：
- 红外热像仪或检测系统的特殊物镜
- 用于给定光束直径、波长、聚焦要求等的激光束传输系统，也可能具有给定的外部尺寸和与特定激光设备的机械接口
- 用于医疗应用的内窥镜
- 用于光学相干断层扫描或光学传感器等应用的光谱仪
除了光学元件外，此类系统通常还包含一些光机械，例如精密支架，可能带有调节螺钉等。
具有许多基本参数的组件或系统不太可能被找到为合适的标准光学器件。
光学元件或组件具有的基本参数越多，标准零件或组件提供令人满意的解决方案的可能性就越小。 例如，光学透镜只有少数基本参数，如焦距、数值孔径和可用波长范围，因此，如果没有特殊要求（例如非球面光学元件），通常可以使用库存的标准透镜。 另一方面，稀土掺杂纤维具有许多基本参数，例如芯半径，数值孔径，泵浦包层形状和尺寸（对于双包层光纤），光纤芯的掺杂浓度，化学成分的细节等。 可以排列这些物品的空间可能太多；因此，原库存纤维通常不能完全满足要求。
使用标准光学与定制光学
显然，仅使用标准组件和组件在某些方面是有利的：
- 在大多数情况下，它们便宜得多，物有所值。
- 它们可以更快地获得（交货时间短），甚至可能从库存中获得。
- 它们可能已经过更彻底的测试。
因此，光学设计人员通常会尝试仅使用标准组件。 但是，在许多情况下，需要自定义光学元件和布置，因为应用程序只能使用它们。 由于成本较高，等待时间较长，因此非常仔细地制定设计尤为重要，以最大程度地降低系统无法工作的风险，并且需要再次修改自定义元素或安排，从而产生高的额外成本和长时间的延迟。 例如，可以使用光学设计软件进行全面测试，其中不仅涉及基本的光学功能，还涉及制造公差的影响。
在某些情况下，定制光学器件甚至是更便宜的解决方案！它并不总是关于特殊性能和更高的精度。
定制光学器件和标准光学器件在价格、交货时间等方面的差异取决于产量。 虽然定制光学器件在仅使用小体积时可能很严重，但在大批量应用中差异可能要小得多。 有时甚至可以使用定制光学器件来降低生产成本，因为设计可以完全满足具体要求，省略任何实际上不需要的功能。
在某些情况下，人们主要使用库存光学器件进行光学设置的原型设计，接受某些性能限制，后来部分使用定制光学器件进行最终开发和批量生产。 这样，可以减少开发时间和成本。 然而，光学元件的后期变化可能会带来一些不确定性，因此需要进行额外的测试和可能的改进。
定制光学器件的成本模型
特别是在从一开始就不能保证大批量生产的情况下，制造商可能会采用涉及非经常性初始费用的特殊成本模型。 这是因为制造商通常有大量的初始费用，需要收回，如果没有额外的初始费用，可能无法收回：
- 设计成本：计算合适的光学布局，检查公差，开发所需的光机制等。
- 模具成本：适用于需要为生产制造特殊工具的情况
- 致力于完善规范，可能分析预期应用的细节等。
或者，制造商可以简单地以相对较高的价格报价少量商品，然后以低得多的每件商品价格报价较大的商品。
制造商可能会倾向于报出相对较低的非经常性费用，希望以后获得大订单，但随后也面临着在非经济条件下工作的风险。 即使由于完全外部和不可预见的原因，所需的大体积也可能无法实现。
定制光学器件的成本在很大程度上取决于规格的严格程度（见下文），但也取决于可接受的交货时间。
定制光学专家
一些供应商专门生产定制对象，通常仅在透镜、棱镜或非球面光学等特定领域生产。 某个领域的专家通常可以以更具竞争力的价格和/或比通才更好的性能生产定制光学器件。 这可能不仅是由于专业经验，还因为专门的机械和工具已经准备好使用。
定制光学组件作为OEM零件
定制光学组件通常作为OEM零件（原始设备制造）提供。 OEM 制造商可以将此类组件提供给系统集成商，系统集成商将其集成到更大的设备中。 制造商不仅可以接管生产组件的责任，还可以承担一些额外的责任：
- 设计程序集
- 确保有关光学性能、环境强度和其他可能的方面的质量控制（包括对其他地方采购的光学元件进行质量控制），使用先进的仪器进行光学表征，并提供可靠的合规报告和其他文档
- 保持一定数量的库存以避免交付瓶颈
- 集成商在某些方面的支持人员
合同安排还可能要求对设计保密，并且没有其他客户提供一定范围的定制产品。
定制光学元件规格
订购定制光学器件时，与制造商就全面和精确的规格达成一致尤为重要。 这些可能与许多方面有关：
制定定制光学器件的详细规格可能需要大量工作，但正确完成这项工作至关重要。
- 光学参数，如焦距、数值孔径、视场、反射率等。
- 精度，公差，例如波前误差
- 几何尺寸（例如，如果零件必须适合某些给定的支架）
- 镀膜的特性（例如增透膜）)
- 光损伤阈值（特别是对于脉冲激光应用）
- 使用光学材料（符合 ROHS 标准？
充分的公差 - 基于涉及实际要求的准确计算，而不仅仅是“直觉” - 不仅对于获得所需的性能至关重要，而且对于通过避免过度公差来保持合理的低成本也是必不可少的。 这在产量大的情况下当然是最重要的。
它也可能非常有帮助，例如，仅使用某些首选曲率半径，这些曲率半径已经存在合适的制造工具。
定制光学器件的制造商通常准备协助完善规格。 获得明确的规格，避免任何误解符合他们自己的利益。 此外，他们通常对影响成本或性能细节的制造细节有更详细的了解，这可能会在集成后引起问题。
