高速电光调制器波导测试系统滤光片的研制

为了实现对基于BaTiO3薄膜的高速电光调制器波导精确测试,研制出了一种深背景、高截止度的滤光片,用于提高测试系统信噪比,排除杂光干扰。该滤光片采用双离子束溅射的制备方法,以Nb和SiO2作为沉积材料,借助TFCalc和Macleod软件进行膜系设计和工艺反馈分析,通过正交矩阵法简化了辅助离子源工艺参数的优化过程,保证了采用优化后的工艺制备的薄膜具有更低的吸收,利用实时标定薄膜材料沉积速率等方法,解决了膜层厚度精确控制等问题。制备的滤光片通带中心波长为1 550.1 nm,通带宽度5.1 nm,光密度在-0.1~30 dB处的波长间隔为1.9 nm,满足了波导精确测试系统的使用要求。     

日盲型紫外探测系滤光膜的研制

针对紫外探测系统利用紫外日盲区的特殊要求,选取HfO2和Mgf2、JGS1三种高低折射率材料组合形式。在石英基底上,采用电子束和离子辅助沉积技术及石英晶体振荡监控厚度方法。对HfO2和JGS1膜电子束沉积工艺进行了研究,对HfO2与不同材料组合的沉积工艺进行了优化,解决了膜层与基底之间附着力的问题,同时改善了Mgf2膜随厚度变化易的龟裂现象。研究了0.24~0.28μm紫外日盲波段薄膜的沉积工艺和光谱特性问题。     

电能计量装置误差原因分析

从分析电能计量装置各组成环节的功用以及误差产生机理出发,详细分析了电能表、互感器以及二次回路的误差产生机理,从技术角度分析了电能计量的综合误差计算方法,提出了减少电能计量误差的措施。     

非球面反馈补偿铣磨抛光及工艺参数优化

通过对口径Φ84mm平凸非球面透镜加工工艺的研究,提出了全口径柔性抛光结合小磨头修正抛光的试验方案。通过实验引入铣磨补偿量来抵消全口径抛光带来的面型误差,并对小磨头修正抛光比较突出的工艺参数进行单因素试验,其中包括小磨头尺寸选择,抛光压力选择。通过改变抛光盘尺寸有效减少了中频误差,优化工艺流程参数后抛光的元件面型精度（PV值）0.49μm,达到中等精度要求。总结出一套效率高,成本低,重复性好的数控研抛非球面方法,可实现中小口径非球面元件大批量快速加工。     

数控气囊式抛光结构设计与非球面加工工艺技术研究

非球面光学元件由于具有改善系统成像质量、提高光学性能等特点被广泛的应用于各类光电产品中,因此如何抛光加工出高精度非球面元件成为国内外学者面临的难题.对数控气囊抛光方法抛光非球面元件的工艺进行研究,分析气囊抛光的加工原理,设计气囊式抛光头的结构,并对材料去除函数进行分析.在实验过程中使用硅胶气囊与橡胶气囊对非球面元件进行抛光对比,采用轮廓仪测量非球面面型,并使用高倍放大镜检测表面质量.结果表明,利用数控气囊抛光方法可以加工出光滑的非球面表面,粗糙度为0.9nm,该方法是抛光高精密非球面光学元件的有效方法,且数控气囊抛光工艺具有可扩展性.     

非球面制造中的加工误差修正补偿

非球面镜在军用和民用光学制造领域中得到了广泛的应用,加工误差一直是研究的热点。为了解决在光学加工容易出现加工误差这一难题,对非球面镜的加工方法进行了深入的研究。通过采用CNC数控铣磨机进行光学非球面加工,分析砂轮转速、工件转速、进给量和冷却液等因素对加工误差的影响规律,研究出合理的误差修正补偿方法——砂轮直径补偿法和沥青抛光模修正法,并对该补偿方法进行了实验。经实验,PV值为0.245μm,表面粗糙度值为0.0160μm。结果证明此方法能有效的减小加工误差带来的影响,从而得到较理想的面型。     

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。     

基于硫系玻璃非球面抛光工艺研究

硫系玻璃非球面透镜具有优异的红外光学性能,分析了硫系玻璃材料的光学和热力学特性,针对硫系玻璃质软,热膨胀系数大,依据自适应迭代驻留时间算法理论,采用数控气囊式抛光对?50mm硫系玻璃非球面透镜进行抛光。通过正交试验确定了透镜在抛光过程中的气囊抛光头旋转速度、气囊充气压力值、氧化铈抛光液浓度等工艺参数,再使用带有聚氨酯抛光垫的气囊对透镜进行多次抛光,并检测其面形图。最后通过分析对比实验,在实验基础上改用金刚石微粉作为抛光液,对透镜进行最后阶段的面形修正抛光,其表面粗糙度Ra值为9.28nm,PV值为0.6097μm,表面疵病B为Ⅲ级。     

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.