WPA-200系列是日本Photonic lattice公司倾力打造的双折射/应力测量仪,PA系列测量双折射测量范围达0-3500nm,可以测量的样品范围从几个毫米到近500毫米。PA系列双折射测量仪以其技术的光子晶体偏光阵列片,双折射算法设计制造,得到每片样品仅需几秒钟的测量能力,使其成为业内,特别是工业界双折射测量/应力测量的选择,一键测量VR/AR塑胶镜片应力分布、二维图
WPA-200 在
透明光学元器件内应力分布定量测量中展现出
纳米级精度与多维度检测能力,其光子晶体偏光阵列与三波长同步测量技术为复杂光学结构的应力分析提供了突破性解决方案。

光子晶体偏光阵列技术
WPA-200 采用芯片级光子晶体偏光阵列替代传统机械旋转部件,实现对偏振态的实时捕捉。该阵列集成微型偏振元件(尺寸 < 5μm),可同时解析 0-360° 全方向偏振信息,消除机械运动误差,确保相位差测量精度 σ<0.1nm。配合 523nm(绿光)、543nm(青光)、575nm(黄橙光)三波长同步测量系统,通过多光谱数据交叉验证,可穿透 3-5 层镀膜结构直接测量基材本体应力(如 WPA-200-NIR 型号),解决了多层光学元件的检测难题。
三维应力重构算法
设备搭载的 384×288 像素高灵敏度传感器(空间分辨率 0.11μm²/ 像素),结合视野校正算法和曲面补偿模型,可对球面、非球面等复杂结构进行应力分布的三维重构。例如,在检测 AR 眼镜的衍射波导时,系统能识别层间 < 5μm 的应力梯度,并生成应力云图直观显示缺陷位置。其软件内置的动态相位解调算法可消除环境振动和温度波动(-20℃至 60℃)的干扰,确保测量重复性 < 0.1nm。
材料特性自适应校准
针对玻璃、塑料、晶体等不同材料,WPA-200 支持折射率、热膨胀系数等参数的自定义输入。通过标准石英样品的比对测量,可将应力测量误差控制在 ±0.5MPa 以内,并符合 GB/T 7962.5-2010《无色光学玻璃应力双折射测试方法》等国际标准。
高速在线检测能力
单次检测仅需 3 秒,支持连续测量模式,满足每小时 1200 片的量产需求。其 GigE 高速接口可与 MES 系统实时对接,动态调整注塑机参数(如温度、压力),使镜片应力均匀性提升 40%,生产周期缩短 15%。例如,某 VR 镜片生产线引入后,应力不良率从 12.3% 降至 7.8%,年节约成本约 200 万元。
复杂环境下的可靠性
设备通过 1000 次温度冲击循环测试(-40℃至 85℃),应力测量精度漂移量≤0.02nm,符合 MIL-STD-810H 军规要求。无旋转光学部件设计使其平均运行时间(MTBF)达 10,000 小时以上,维护成本较传统设备降低 60%。在半导体洁净室环境中,其防尘设计可确保长期检测数据的稳定性。
数据驱动的工艺优化
软件内置的AI 缺陷分类模型可自动识别注塑纹、气泡等异常应力模式,并关联工艺参数(如模具温度、冷却速率)给出优化建议。例如,某企业通过分析不同成型温度下的应力分布,成功开发出减重 30% 但光学稳定性达标的超薄 VR 镜片。未来版本将集成机器学习算法,实现从被动检测到主动预防的质量控制升级。
VR/AR 镜片质量控制
在 Pancake 镜片检测中,WPA-200 的 575nm 波长可穿透多层光学胶,识别因折射率差异导致的微裂纹风险。某头部厂商引入后,设备退货率降低 37%,并通过检测数据优化镀膜工艺,使镜片双折射均匀性提升 40%,有效降低用户眩晕感。其 NIR 近红外型号可穿透 3-5 层镀膜,直接测量基材本体应力,成为 VR 光学检测的标准设备。
微纳光学元件研发
针对波导光栅、微透镜阵列等微纳结构,WPA-200 的变焦镜头模块(视野 3.0×4.0mm)可实现亚微米级应力分布检测。例如,在激光核聚变装置的石英套管检测中,系统能定位因热应力导致的内部缺陷,确保在纳秒级激光冲击下的光学稳定性。
实验室与医疗设备
在神经外科 AR 眼镜的光波导镜片检测中,WPA-200 的 575nm 单色光模式可捕捉杂质引起的局部应力异常,确保手术 < 0.5mm。其检测数据还被用于 ITER(国际热核聚变实验堆)项目的石英部件验收,满足环境下的可靠性要求。
技术经济性对比
与 X 射线衍射法相比,WPA-200 无需真空环境且可实现全周向检测,更适合复杂几何形状的光学元件;与超声法相比,其空间分辨率提升三个数量级,可捕捉微米级应力梯度。某光学代工厂引入后,设备 5 年残值率仍超 70%,二手市场流通活跃,印证其长期价值。
标准化与本地化服务
深圳市田野仪器有限公司作为中国区总代理,提供24 小时内响应的上门维修与校准服务,并可根据客户需求定制检测模板(如设置 VR 镜片关键视场区域的应力阈值自动报警)。其检测报告符合 SEMI、ISO 等国际标准,可直接用于欧美市场准入认证。
未来技术演进方向
下一代 WPA-200 将集成光谱共焦技术,实现应力分布与厚度测量的同步进行,为可弯曲石英光纤的研发提供多物理场检测支撑。通过机器学习算法,设备可预测光学元件在长期使用中的应力松弛行为,从被动检测转向主动寿命管理。
案例 1:VR 镜片良率提升
某企业通过 WPA-200 检测发现,Pancake 镜片边缘因注塑冷却不均导致应力集中(相位差 > 50nm)。通过调整模具温度曲线,使边缘应力降至 20nm 以内,良率从 82% 提升至 91%,年增产值超 2000 万元。
案例 2:微纳波导研发
在 AR 眼镜波导光栅的研发中,WPA-200 检测到层间应力梯度 > 10MPa/mm,导致光损率达 8%。通过优化蒸镀工艺参数,应力梯度降至 3MPa/mm 以下,光损率降低至 3.5%,显著改善户外显示效果。
WPA-200 凭借其纳米级精度、高速检测与智能化分析能力,已成为透明光学元器件内应力定量测量。在深圳光明科学城等新材料研发高地,其正推动光学检测从定性判断转向数据驱动的工艺优化,助力中国光学制造领域突破技术垄断。随着 AI 与光学检测技术的深度融合,WPA-200 将进一步赋能半导体、新能源等战略产业,成为智能制造的核心基础设施。
一键测量VR/AR塑胶镜片应力分布、二维图