以环形子孔径扫描法测量大口径非球面的研究

总结非球面常用检验方法在应用中优、缺点的基础上,使用环形子孔径扫描法来测量大口径非球面。这种方法使被测元件相对于参考波前的斜率差减小到干涉仪允许的测量范围内,每次测量仅是被测表面的一部分,通过算法实现数据“拼接”,从而得到整个面形信息。该方法无需辅助光学元件即可实现对大口径、大相对口径非球面的直接测量,为大口径高精度非球面的加工检验提供了有效手段。     

采用机械钻铣轻量化技术的轻型镜研制

以φ400mm轻型平面镜为例，介绍了采用机械减重法制造轻型镜的工艺技术。镜坯的轻量化采用了刚度虽不是最优，但工艺性最好的圆孔结构，并采用专门设计的钻头钻孔，再用氢氟酸消除微裂纹。加工结果表明，该镜的减重比达44．5％，但仍具有足够的刚度，且没有影响加工精度的变形。     

温度对高精度光学玻璃折射率均匀性检测的影响

为了实现光学玻璃折射率均匀性的高精度(0.2×10-6)检测,测量环境温度引入的测量不确定度应小于0.05×10-6。对测量过程中温度引入的不确定度进行了详细分析,总结了温度引起的5种误差源,对各种误差源进行了不确定度分析。结果表明,当测量腔中空气、贴置板、折射率液及被测件的径向温差不超过±0.01℃时,温度引起的测量不确定度为0.031×10-6,满足精度要求。为实验室环境的改造提出了建议,并为高精度玻璃折射率均匀性测量提供了分析数据。     

瑞奇-康芒法中的一种数据处理方法

通过在光瞳面上取点的方法,找出被检平面镜面形误差与检验系统波像差之间的相互关系,即影响函数。利用最小二乘法求解一组过定线性方程组,求得被检平面镜的面形误差,拟合出被检平面面形。将其与干涉仪直接测得的面形相比较,发现两种方法得到的结果很接近。     

能动磨盘加工与数控加工特性分析

能动磨盘加工(CCAL)与数控加工(CCOS)是大型非球面主镜加工有别于经典加工的两种新型加工工艺,针对这两种主镜加工工具,建立了各自的加工去除函数模型,从理论上分析了两者的加工特性,并在直径1300 mm非球面主镜加工实验的基础上,根据主镜面形ZYGO干涉仪和哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)传感仪的检测数据,利用功率谱密度(PSD)和相位梯度进一步探讨了这两种加工工艺对主镜面形中高频差的影响,提出了将能动磨盘加工与数控加工相结合的主镜加工工艺方法。     

用于圆形口径光学元件的功率谱密度检测

光学元件加工质量的检测和评价是保证整个光学系统安全、正常运行的关键.波前功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)能给出光学表面的空间频谱分布,反映高精度光学元件加工质量的特殊要求.在总结现有功率谱密度指标基础上,提出由于圆形口径的旋转对称性,可以采用径向波前功率谱密度来表征圆形口径光学元件波前频谱分布特征的方法,并给出了采用三坐标仪作为测试仪器测量圆形口径光学元件的波前功率谱密度时相应的数值计算方法.     

光学镜面化学镀银中的敏化工艺研究

介绍了光学镜面化学镀银工艺的基本流程及对膜层质量影响较大的敏化工序的原理和工艺,并对该工序中的喷水量进行了理论计算和实验验证。对一块Φ365mm口径的次镜进行镀膜实验。实验结果表明,均匀喷雾35s左右能洗净敏化液中的Cl-,并使水解生成的Sn(OH)2胶体均匀残留于镜面,镀制的Ag膜层质量较好。膜层检测结果为:反射率为92%,厚度为60nm,对面形的影响:PV=λ/45,RMS=λ/250,满足该次镜的检测精度要求。     

空间相机主镜加工状态下的有限元分析

采用轻量化结构的空间相机主镜,因为镜体力学分布较传统的实心镜体复杂得多,因而轻型镜面的加工较之实心镜面复杂得多。镜子在加工中的支撑方式和受力状态是影响镜面加工精度的主要因素之一,没有严格准确的数学分析难以保证镜子的加工精度,本文用有限元法首次对正在加工中的空间相机主镜进行力学分析,根据变形规律设计了几种支撑方案,从中选定了主镜的最终支撑结构。镜面面形的加工精度实现PV值λ／10,MS值λ／62。满足使用要求。     

精密转台在平面度检测中的应用

介绍了一种使用精密转台,千分表,0级平尺,光电自准直仪测量非连续平面零件平面度的方法。用该方法测量了一件直径Ф2310mm的非连续平面零件并给出其数据处理方法和测量结果。对这种测量方法进行了测量不确定度分析其结果为5μm。     

环形子孔径拼接算法的精度影响因素分析

优化的拼接算法是环形子孔径扫描测量大口径非球面光学元件的关键问题。针对一种基于离散相位值的环形子孔径拼接算法,从精度评定判据入手,对随机噪声、高阶噪声、重叠区宽度及子孔径数目这几个主要影响因素进行了数值仿真分析。结果表明,该算法对高阶噪声和随机噪声均不灵敏,高阶噪声的影响略大于随机噪声的影响;对口径和相对口径较大的非球面,相邻子孔径间重叠系数应大于 0.15,对于非球面度不大的非球面,重叠系数可大于 0.25, 能以较高精度求得拼接参量。