复曲面镜抛光工艺技术研究

针对Rx为250.7mm,Ry为165.7mm的复曲面透镜,进行了数控研磨和抛光技术研究,给出了批量生产的加工工艺流程,实现了复曲面元件的快速、确定性抛光。通过对复曲面加工的研究,在抛光中对其面型误差进行反馈补偿。最终加工的面型精度小于0.158μm （λ/4）,半径公差控制在±0.5mm以内,满足了光学系统中对复曲面元件的要求,并且在保证有较高面型精度和较好表面光洁度的同时,解决了复曲面镜的边缘效应和中心厚度难以控制等加工技术问题。     

基于伪随机罗斯轨迹的光学表面中频误差抑制研究

光学表面的中频误差的控制长期以来一直是光学加工中的热点、难点问题。对于接触式的计算机控制光学表面成形技术,传统的加工路径如光栅式路径和螺旋线式路径通常会引入固有的中频误差,而新型的伪随机轨迹对机床的动态性能要求过高,使其难以普遍应用。基于对伪随机轨迹的研究,本文提出了利用伪随机罗斯轨迹对光学表面中频误差进行抑制的方法。在保证加工路径不重合和遍历工件表面的基础上,建立了伪随机罗斯轨迹的参数模型。针对传统的加工路径和伪随机罗斯轨迹进行了工艺对比实验,并对干涉结果进行功率谱密度分析。实验结果表明,三种路径对于低频误差均可以实现有效地抑制,而传统路径对于1/0.07 mm以上的频段误差会则会产生不良的影响,而伪随机罗斯轨迹则对于中频误差可以实现有效地抑制。     

1571nm超窄带干涉滤光片的研制

针对现代光通信中的核心元件之一-密集型波分复用系统中极窄带光学薄膜干涉滤光片的指标要求,在WMS02基片上研制中心波长为1571nm,-0.5dB(透过率为89.12%)带宽大于0.25nm,-25dB(透过率为0.32%)带宽小于1nm的超窄带干涉滤光片.根据薄膜设计理论采用四分之一波长的规整膜系进行膜系设计.应用离子辅助真空镀膜技术,选用Nb2O5/Ta2O5和SiO2氧化物硬质薄膜材料进行实验,重点解决了膜厚均匀性的问题,制备出符合使用要求的滤光片.     

1064 nm光纤端面激光减反射膜的研制

针对导弹探测制导光源的特殊应用,通过对材料的选择、膜系的设计和工艺参数的优化,采用电子束真空镀膜及离子辅助沉积的方法,成功的在光纤端面为50μm的口径上镀制减反射膜。研究了膜层的应力匹配和低温镀膜时膜层的牢固性,并给出了光纤端面测试前后结果的实例对比图和曲线。在以YAG激光器为光源的系统中,当激光器的工作电流为2000 mA时,光纤的输出功率比未镀膜时提高了5%,能够承受激光光源的照射和恶劣的环境测试,达到了使用要求。     

基于D05882点阵式LED的显示系统设计

本文设计了显示单元电路,电路由D05882（8＊8）阵列显示器件构成;扫描行驱动由B772（PNP）三极管和74LS138译码器构成;列驱动由74HC595构成。74LS245用于控制板间的隔离驱动。主控部分由80C51单片机构成,并以IIC总线方式外扩一个24c16数据存储器。与pc机之间的通信用RS-232方式实现。     

短中波红外探测系统宽波段高透过率薄膜

短中波红外探测系统能够同时响应短波红外及中波红外两个波段,可以满足复杂探测环境的使用要求,在军用及民用方面获得了广泛应用。为提高红外探测器的精度,缩短响应时间,需要研制满足系统要求的宽波段高透过率薄膜。结合Baumesiter减反射膜设计理论,对变尺度算法的评价函数进行了优化,建立了新型加权评价函数模型,在2.6~3.3 m的水吸收波段,根据模型设计了低敏感度高容差的膜系结构。并针对水吸收波段优化制备技术,研究了不同离子源辅助沉积参数对MgF2光谱特性的影响,同时采用阶梯性退火工艺,得到了一种有效降低水吸收的方法。最终所制备的薄膜在1.5~5 m波段范围内光谱透过率大于96.5%。     

基于响应面法的非球面元件注射成型工艺研究

非球面塑料元件能够有效地矫正像差,简化光学系统,减轻系统重量,具有很好的应用前景。为了快速有效地优化非球面元件注塑工艺参数,减少盲目试模次数,提高生产效率,以非球面元件为研究对象,熔体温度、模具温度、保压压力、注射速度及冷却时间为试验因子,z轴翘曲变形量为优化指标,结合PB筛选试验及最佳爬坡试验选取建模中心点,基于响应面分析法建立模型优化注射成型工艺。优化后的成型工艺减小了翘曲变形量,提高了塑件质量,对实际注塑有指导意义。     

S-on-1测量方式下薄膜激光损伤的累积效应

为了研究薄膜激光损伤机理及影响因素,基于平顶光束辐照测量的原理,采用1064nm的Nd:YAG激光器,对电子束热蒸发方式镀制的HfO₂薄膜在重复频率激光作用下损伤的累积效应进行了理论分析和实验验证。运用损伤阈值的测量原理,分析了1-on-1和S-on-1两种测量方式的特点,并分别开展了测量实验。采用二分法查找辐照激光能量,每个能量密度辐照20个测试点,应用零几率损伤阈值和最小二乘法拟合确定测量结果。结果表明,对同种薄膜,1-on-1测量方式测得的损伤阈值为15.75J/cm2,S-on-1测量方式测得的损伤阈值为11.90J/cm2;从损伤阈值与损伤形貌两方面的对比表明,S-on-1测量方式体现了典型的累积效应。此结果对深入研究薄膜激光损伤的机理和影响因素具有重要意义。