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平面光学元件平面度动态干涉拼接测量

计量学报 2016年第5期37卷 484-488页

作者：张小强武欣王伟荣于瀛洁上海大学精密机械工程系上海200072 上海机床厂有限公司上海200093

开展了基于动态干涉仪的平面光学元件平面度干涉拼接测量，并研究了影响测量和拼接的主要误差。用二级减振的方法来抑制环境中振动的影响；根据允许的变化条纹数来控制二维移动平台导轨精度。建立了以ZYGO公司的DynaFiz干涉仪为子口径... 详细信息

开展了基于动态干涉仪的平面光学元件平面度干涉拼接测量，并研究了影响测量和拼接的主要误差。用二级减振的方法来抑制环境中振动的影响；根据允许的变化条纹数来控制二维移动平台导轨精度。建立了以ZYGO公司的DynaFiz干涉仪为子口径采集仪器的干涉拼接系统，开展了单口径平面度测量及拼接实验，完成了200mm×300mm平面光学元件的平面度测试，并与大口径干涉仪所测试的全口径测量数据进行比对，拼接结果的10次实验均方差为0．001λ（λ=632．8nm）。

关键词：计量学拼接测量平面度动态干涉仪平面光学元件

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大口径平面光学元件的磁流变加工

光学精密工程 2016年第12期24卷 3054-3060页

作者：侯晶王洪祥陈贤华谢瑞清邓文辉唐才学哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

为了实现大口径平面光学元件的高精度加工,开展了磁流变加工技术的研究。介绍了磁流变加工原理及去除函数的数学模型。根据磁流变加工的特点,建立了元件整体加工的工艺流程,给出了元件加工的工艺要素。然后,开发了抛光斑的提取软件,并... 详细信息

为了实现大口径平面光学元件的高精度加工,开展了磁流变加工技术的研究。介绍了磁流变加工原理及去除函数的数学模型。根据磁流变加工的特点,建立了元件整体加工的工艺流程,给出了元件加工的工艺要素。然后,开发了抛光斑的提取软件,并基于轨迹段划分的速度模式开发了工艺软件,分析了工艺软件的各项功能模块。最后,基于元件加工的工艺流程,对一件800mm×400mm的元件进行了加工实验。利用检测设备测得了元件的低、中、高频的加工指标,其低频反射波前PV值为34nm,中频波前功率谱密度(PSD1)值为1.7nm,高频粗糙度Rq值为0.27nm。实验显示了较好的实验结果,验证了利用磁流变加工技术实现了大口径光学元件的高精度加工的可行性。本文还阐述了磁流变加工技术在高功率激光元件中应用的优点。

关键词：平面光学元件磁流变加工抛光面形精度高功率激光器

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大口径平面光学元件超精密加工技术的研究

光学技术 2004年第1期30卷 27-29页

作者：杨福兴北京邮电大学自动化学院北京100876

为了解决激光核聚变装置中大口径平面光学元件的批量制造难题,将先进制造技术和传统抛光技术相结合,提出了一种新的工艺方法,即使用ELID(在线电解)磨削代替传统的铣磨和初抛工序,以提高生产效率。利用数控抛光将工件抛光至最终的面形精... 详细信息

为了解决激光核聚变装置中大口径平面光学元件的批量制造难题,将先进制造技术和传统抛光技术相结合,提出了一种新的工艺方法,即使用ELID(在线电解)磨削代替传统的铣磨和初抛工序,以提高生产效率。利用数控抛光将工件抛光至最终的面形精度,以提高生产效率和减少边缘效应。将连续抛光作为最终加工工序,使加工工件的表面粗糙度和波纹度达到工程要求。实验证明这一新的工艺方法是可行的。

关键词：大口径平面光学元件超精密加工批量制造在线电解磨削

基于位相测量偏折术的高精度检测平面光学元件面形的方法

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应用光学 2020年第4期41卷 844-856页

作者：李大海王瑞阳张新伟四川大学电子信息学院四川成都610065

针对位相测量偏折术(phase measuring deflectometry,PMD)在光学元件面形的高精度检测中存在面形低阶误差控制困难等问题,介绍了位相测量偏折术检测平面光学元件面形的基本原理,对有关PMD技术的面形改进重建算法、相对检测和四步剪切的... 详细信息

针对位相测量偏折术(phase measuring deflectometry,PMD)在光学元件面形的高精度检测中存在面形低阶误差控制困难等问题,介绍了位相测量偏折术检测平面光学元件面形的基本原理,对有关PMD技术的面形改进重建算法、相对检测和四步剪切的系统误差扣除方法的研究进展进行了阐述,分析了基于PMD技术实现对口径398.7 mm×422.8 mm平板玻璃的拼接检测以及平面元件中可能存在的寄生反射影响的消除方法。指出建立的6相机斜率拼接检测系统的检测精度RMS可达1μm,利用多频条纹法和二值条纹法可有效地消除寄生反射的影响,为大口径光学平面元件的前、后表面面形高精度检测提供一种可行的方案。

关键词：测量光学检测位相测量偏折术平面光学元件高精度检测低阶像差大口径拼接检测寄生反射

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平面光学元件微位移测量及仿真

西安工业大学学报 2017年第5期37卷 357-362页

作者：弥谦赵昊天西安工业大学光电工程学院西安710021

为了实现针对平面光学元件的微位移测量,提出了一种新型的基于消光式椭偏法的测量方法.通过对光线传播过程中椭圆偏振态的变化进行分析,推导出了在消光条件下,平面光学元件标准件与被测件之间的间距与起偏器方位角及检偏器方位角之间的... 详细信息

为了实现针对平面光学元件的微位移测量,提出了一种新型的基于消光式椭偏法的测量方法.通过对光线传播过程中椭圆偏振态的变化进行分析,推导出了在消光条件下,平面光学元件标准件与被测件之间的间距与起偏器方位角及检偏器方位角之间的函数关系,根据起偏器与检偏器方位角得出被测件相对标准件发生位移前后的间距,从而得出位移量的数值.仿真结果表明:入射角为60°,实验仪器测角精度为5′时,这种方法能够实现测量范围在250nm以内,测量精度为10nm的微位移测量.

关键词：椭偏法消光法平面光学元件微位移测量

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大口径平面光学元件传统及先进加工技术

激光与光电子学进展 2010年第12期47卷 I0021-I0023页

作者：陈卫华包蕾张浩斌赵蝶中国科学院上海光学精密机械研究所

1 概述大型高功率激光装置中需要大量的大口径平面类光学元件，并且对承受高功率激光负载的各类光学元件表面特性和透反射波前畸变提出超常规的特殊要求，这对光学加工的加工质量和效率提出了新的挑战。例如，美国国家点火装置（NIF）... 详细信息

1 概述大型高功率激光装置中需要大量的大口径平面类光学元件，并且对承受高功率激光负载的各类光学元件表面特性和透反射波前畸变提出超常规的特殊要求，这对光学加工的加工质量和效率提出了新的挑战。例如，美国国家点火装置（NIF）需要七千片以上的大口径平面光学元件，其精度要求透反射波前畸变优于γ／4（γ=0．6328um），表面粗糙度剐燃优于0．4nm。通过NIF工程的带动，美国在大尺寸光学元件的精密加工单元技术方面完全处于国际领先地位。

关键词：平面光学元件大口径加工技术高功率激光装置传统国家点火装置波前畸变表面粗糙度

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平面光学元件的全固着磨料高效加工

光学仪器 1997年第1期19卷 30-33页

作者：金文惇何熙江南光电(集团)有限公司光学元件厂南京210037

详细叙述了平面光学元件的全国着磨料高效加工的工艺过程和如何确定工艺技术参数。

关键词：平面光学元件高效加工固着磨料光学仪器

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高精度平面光学元件全局修形加工方法研究

高精度平面光学元件全局修形加工方法研究

作者：邬振刚大连理工大学

学位级别：硕士

平面光学元件是光学系统的重要组成部分,如今光学系统向着大型化、精密化的方向发展,对光学元件的数量和质量均提出了更高的要求。一方面光学系统所需光学元件包括平面光学元件的数量急剧增长,要求光学元件的加工具有较高的效率;另一方... 详细信息

平面光学元件是光学系统的重要组成部分,如今光学系统向着大型化、精密化的方向发展,对光学元件的数量和质量均提出了更高的要求。一方面光学系统所需光学元件包括平面光学元件的数量急剧增长,要求光学元件的加工具有较高的效率;另一方面,为了达到较高的成像质量,对光学元件的表面精度要求也越来越高。目前主流的加工工艺很难同时满足这两个方面的需求,所以如何能提高平面光学元件的加工效率并且保证较高的表面质量是当前亟需解决的科研难题之一。空间反射镜轻量化设计引出了陶瓷类材料的广泛应用,但为了克服陶瓷材料本身的缺陷,需要对陶瓷基体进行表面改性处理并对改性层进行加工以达到使用要求。改性层厚度是决定反射镜制造成本的重要因素,因此,在满足使用要求的基础上降低材料去除总量以减小改性层厚度能很大程度上降低反射镜的制造成本。本文立足于以上应用背景,在传统化学机械抛光工艺的基础上提出了一种全局修形加工新方法,阐述了其基本原理和理论依据,通过理论分析建立了全局修形加工系统并进行了试验验证,主要工作内容如下：(1)基于传统化学机械抛光的基本原理,提出了通过去除抛光垫上与抛光垫同心的环形区域,避免该区域与工件表面接触,从而改变材料去除率分布特性以进行表面修形的全局修形加工新方法,并在原理上对该方法进行了阐述。(2)建立了工件径向材料去除率分布趋势预测模型并编写了相应的MATLAB GUI软件程序,以分析工件表面材料去除率在不同修形条件(环形区域位置及宽度)和抛光参数(抛光压力、转速、偏心距等)下的分布趋势。(3)研究了工件表面形貌对材料去除率分布特性的影响,基于实测的材料去除率分布和根据表面实际轮廓分析得到的接触压力,分析了Preston系数在工件表面的分布规律以及随面形的变化规律,研究了材料去除率的可精确预测性。(4)针对Φ100mm玻璃晶圆的修形加工设计了专用的修形加工试验装置,并使用该装置进行了无摆动修形和加摆动修形两组全局修形加工试验,试验结果表明,两种方式的修形均可以大幅改善工件的面形精度,同时,通过两种方式修形结果的对比,表明加摆动修形可以明显改善工件表面沿径向的平滑度,同时,出边修形可以提高加工过程中对边缘效应的修正能力,降低材料总去除量。

关键词：平面光学元件高精度平面化学机械抛光全局修形加工抛光垫结构

平面光学元件最小焦距的双星点定焦测量法的精度分析

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应用光学 2001年第1期22卷 43-45页

作者：谭宇西安应用光学研究所陕西西安710065

分析用双星点定焦法测量平面光学元件最小焦距时影响测量精度的因素 ,指出测量中应注意的问题。

关键词：平面光学元件定焦双星点焦距测量精度