检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2013年第11期21卷 2791-2797页

作者：刘振宇罗霄邓伟杰郑立功张学军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室中国科学院大学

为提高大口径非球面光学反射镜研磨与抛光阶段的加工效率,提出了一种采用多磨头组合方式同时提高材料去除效率和面形收敛率的加工方法。该方法基于矩阵运算,在一次优化过程中同时优化多个加工循环,并对传统的单去除函数驻留时间求解过... 详细信息

为提高大口径非球面光学反射镜研磨与抛光阶段的加工效率,提出了一种采用多磨头组合方式同时提高材料去除效率和面形收敛率的加工方法。该方法基于矩阵运算,在一次优化过程中同时优化多个加工循环,并对传统的单去除函数驻留时间求解过程进行扩展,以实现多去除函数的综合优化求解。由于扩展了驻留时间求解范围,使大磨头和小磨头在加工过程中优势互补,实现了多个磨头多个加工循环的全局优化。最后,采用计算机虚拟加工的方法对等厚和实际加工中的面形误差进行加工模拟。结果表明:与传统的驻留时间求解算法相比,提出的方法使加工效率提高了50%,RMS收敛率与小磨头相当。实际面形仿真加工结果显示,RMS由0.011 5变为0.004 4,收敛率为0.621 2,满足实际加工要求。该技术有效缩短了加工周期,具有很强的实用性。

关键词：大口径非球面组合加工研磨抛光矩阵方程收敛效率

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用于空间太阳望远镜的双波段极紫外反射镜

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光电子．激光 2014年第7期25卷 1298-1302页

作者：刘震中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

Fe-IX/X(λ=17.1nm)和He-II(λ=30.4nm)是太阳辐射的两条重要谱线,极紫外(EUV)空间太阳望远镜通常选择这两条谱线对日冕进行观测。为了实现在同一块反射镜对上述两条谱线同时具有较高的反射率,设计了多层膜膜系结构。首先根据极紫外波... 详细信息

Fe-IX/X(λ=17.1nm)和He-II(λ=30.4nm)是太阳辐射的两条重要谱线,极紫外(EUV)空间太阳望远镜通常选择这两条谱线对日冕进行观测。为了实现在同一块反射镜对上述两条谱线同时具有较高的反射率,设计了多层膜膜系结构。首先根据极紫外波段选材原则选择了Si、B4C和Mo 3种材料,构成B4C/Si和Mo/Si叠加的两种周期结构,优化其周期数、膜层厚度等,计算了反射率曲线,并从理论验证了其可行性;然后利用磁控溅射镀膜机,在Si片上镀制了多层膜;最后用激光等离子体反射率计检测了样片的反射率,结果显示,在波长17.1nm和30.4nm处的反射率分别达到19.9%和20.2%。通过选择不同滤光片,如Mg、Al/Zr滤光片,可以获得17.1nm或30.4nm单一谱线的反射,实现了设计目标。

关键词：极紫外(EUV) 双波段多层膜太阳望远镜反射率磁控溅射

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子孔径拼接干涉检测凸非球面的研究

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光学学报 2010年第7期30卷 2022-2026页

作者：王孝坤郑立功张学军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

在总结各种检测凸非球面方法优缺点的基础上,提出了利用子孔径拼接干涉检测凸非球面的新方法。利用标准球面波前作为参考波面,用干涉法逐次测量非球面各区域的相位分布,去除参考波面偏差以及调整误差后,通过子孔径拼接算法就可以重构凸... 详细信息

在总结各种检测凸非球面方法优缺点的基础上,提出了利用子孔径拼接干涉检测凸非球面的新方法。利用标准球面波前作为参考波面,用干涉法逐次测量非球面各区域的相位分布,去除参考波面偏差以及调整误差后,通过子孔径拼接算法就可以重构凸非球面全口径的面形分布。研究和分析了该方法的基本原理和基础理论,开发了综合优化和误差均化的子孔径拼接算法。设计和研制了子孔径拼接干涉检测装置,并结合实例对口径为140 mm的碳化硅凸非球面进行了子孔径拼接测量,得到了精确的全口径面形分布,其面形分布的峰值(PV)和均方根(RMS)值偏差分别为0.274λ和0.024λ(λ=632.8 nm),且对该非球面进行零位补偿测量,其全口径面形与拼接全口径面形是一致的,面形分布的PV和RMS值的偏差仅为0.064λ和0.002λ,从而提供了又一种定量测试凸非球面的手段。

关键词：测量子孔径拼接干涉(SSI) 凸非球面零位补偿测试

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应用碳化硅表面改性技术降低全息-离子束刻蚀光栅刻槽的粗糙度

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发光学报 2013年第11期34卷 1489-1493页

作者：王彤彤中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

采用具有良好比刚度和热稳定性的碳化硅材料作为基底,使用全息-离子束刻蚀技术制作了光栅。碳化硅材料表面固有缺陷导致制作的光栅刻槽表面粗糙度高,槽底和槽顶粗糙度分别达到了29.6 nm和65.3nm(R q)。通过等离子辅助沉积技术在碳化硅... 详细信息

采用具有良好比刚度和热稳定性的碳化硅材料作为基底,使用全息-离子束刻蚀技术制作了光栅。碳化硅材料表面固有缺陷导致制作的光栅刻槽表面粗糙度高,槽底和槽顶粗糙度分别达到了29.6 nm和65.3nm(R q)。通过等离子辅助沉积技术在碳化硅表面镀制一层均匀的硅改性层,经过抛光可以获得无缺陷的超光滑表面。XRD测试表明制备的硅改性层为无定形结构。原子力显微镜的测试结果表明:经过抛光后,表面粗糙度为0.64 nm(R q)。在此表面上制作的光栅刻槽表面粗糙度明显降低,槽底和槽顶粗糙度分别为2.96nm和7.21 nm,相当于改性前的1/10和1/9。

关键词：碳化硅表面改性光栅全息-离子束刻蚀等离子辅助

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利用等效电路模型快速分析加载集总元件的微型化频率选择表面

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物理学报 2013年第20期62卷 411-415页

作者：王秀芝高劲松徐念喜中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049

为了提高频率选择表面(FSS)设计优化速度,利用等效电路方法对基于集总元件加载的微型化FSS结构进行了分析.根据FSS物理结构建立了相应的等效电路模型,通过ADS软件对全波分析曲线进行拟合提取了等效电路模型参数,通过延长曲线范围增加极... 详细信息

为了提高频率选择表面(FSS)设计优化速度,利用等效电路方法对基于集总元件加载的微型化FSS结构进行了分析.根据FSS物理结构建立了相应的等效电路模型,通过ADS软件对全波分析曲线进行拟合提取了等效电路模型参数,通过延长曲线范围增加极值点个数提高拟合参数精度.利用所提取的等效电路参数计算了不同LC参数下FSS的传输特性,与全波分析精确结果相对比,电路模型计算的透过率略高,中心频点及3 dB带宽与全波分析结果的相对误差均小于10%.证明了利用等效电路模型分析复杂FSS结构的可行性,为FSS设计和快速优化提供了参考.

关键词：频率选择表面等效电路集总元件

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氧化时间对增材制造碳化硅性能提升的作用机制

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光学精密工程 2023年第23期31卷 3449-3456页

作者：李伟张舸崔聪聪包建勋郭聪慧徐传享张巍朱万利中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033

增材制造结合反应烧结技术能够制备高度轻量化的碳化硅陶瓷反射镜,针对增材制造技术制备的碳化硅陶瓷存在抗弯强度低、弹性模量低等力学性能差的问题,开展高温氧化提升材料力学性能的研究。对基于增材制造的反应烧结碳化硅陶瓷试样在85... 详细信息

增材制造结合反应烧结技术能够制备高度轻量化的碳化硅陶瓷反射镜,针对增材制造技术制备的碳化硅陶瓷存在抗弯强度低、弹性模量低等力学性能差的问题,开展高温氧化提升材料力学性能的研究。对基于增材制造的反应烧结碳化硅陶瓷试样在850℃下进行高温氧化处理,研究氧化时间对材料成分及表面缺陷含量的影响,阐明氧化时间对材料性能的提升机制,揭示它对材料性能的影响规律。实验结果表明:当氧化时间为2 h时,材料表面原位生长一层致密的氧化硅膜层,该膜层能够使材料表面缺陷自愈合,有效降低陶瓷材料表面缺陷的含量,此时材料获得最佳的力学性能,抗弯强度和弹性模量分别为263.9 MPa和384.75 GPa,分别提升10.7%和14.4%。该方法具有高效率、低成本和易操作的优势,为增材制造碳化硅陶瓷的性能优化提供理论指导。

关键词：增材制造反应烧结碳化硅氧化时间性能优化

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利用集总LC元件实现频率选择表面极化分离的特性

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物理学报 2013年第14期62卷 428-432页

作者：王秀芝高劲松徐念喜中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100039

基于电磁局域谐振的路谐振理论,将集总LC器件加载到工字形周期阵列中,设计了一种新型频率选择表面极化分离结构.利用等效电路法分析了不同极化时该结构的作用机制,并采用全波分析法研究了极化方式、入射角度和集总参数对其传输特性的影... 详细信息

基于电磁局域谐振的路谐振理论,将集总LC器件加载到工字形周期阵列中,设计了一种新型频率选择表面极化分离结构.利用等效电路法分析了不同极化时该结构的作用机制,并采用全波分析法研究了极化方式、入射角度和集总参数对其传输特性的影响.结果表明:所设计的结构在6.37GHz附近具有良好的极化分离特性;在0°—40°扫描范围内,横电(TE)和横磁(TM)极化下结构传输特性均保持稳定;通过调控集总元件LC值,该结构在保持TE极化方向传输特性不变的同时,可以实现对TM传输特性的独立调节,使设计更加灵活.该结构为极化分离器以及极化波产生器的设计提供了借鉴.

关键词：频率选择表面极化分离器集总电容集总电感

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离轴抛物镜检测中调整误差对波前畸变的影响

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光学精密工程 2011年第8期19卷 1763-1770页

作者：李俊峰宋淑梅中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

对离轴非球面在光学加工和后期装调阶段的光学检测进行了研究,分析了检测过程中调整误差对波前畸变的影响。以加工半径为10 000 mm、二次曲面系数为-1、口径为500 mm、离轴量为425 mm的离轴抛物面为例,建立了各个调整参数对波前畸变影... 详细信息

对离轴非球面在光学加工和后期装调阶段的光学检测进行了研究,分析了检测过程中调整误差对波前畸变的影响。以加工半径为10 000 mm、二次曲面系数为-1、口径为500 mm、离轴量为425 mm的离轴抛物面为例,建立了各个调整参数对波前畸变影响的物理模型及数学模型,调整误差主要包括俯仰与高低、偏摆与离轴量及绕其子光轴旋转3组参数。应用matlab软件对调整误差对波前畸变的影响进行了仿真分析,对相应的仿真结果进行了实验验证。结果显示,仿真与实验结果一致性很好,证明了理论模型的正确性。分析得到的相应结论适用于所有离轴非球面镜的调整误差分析。

关键词：离轴非球面光学检测波前畸变调整误差

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异形口径离轴非球面光学加工与测试技术

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红外与激光工程 2014年第9期43卷 2959-2963页

作者：王孝坤中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光... 详细信息

针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光,最后利用离子束对其进行了精抛光,并分别利用三坐标测量仪和激光跟踪仪对非球面进行面形轮廓测定和光学参数及几何量的精确控制。结合工程实践对一口径为600mm×270mm的类八角形离轴碳化硅非球面反射镜进行了超精加工与检测,并专门设计研制了光学补偿检测装置,对其进行了零位补偿干涉测量,其最终面形PV值为0.219λ,RMS值为0.018λ。

关键词：光学加工光学检测计算机控制光学表面成形异形口径离轴非球面

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大口径非球面系统的共基准加工与检验

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光学精密工程 2018年第4期26卷 743-748页

作者：王孝坤薛栋林张学军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

针对大口径离轴非球面系统加工与装调的难点,提出了非球面光学系统共基准加工与检测的方法,对该方法的基本原理和实现过程进行了分析和研究。当光学系统的主镜和第三镜面形的RMS值优于λ/10(λ=632.8nm)时,对主镜和第三镜进行共基准装... 详细信息

针对大口径离轴非球面系统加工与装调的难点,提出了非球面光学系统共基准加工与检测的方法,对该方法的基本原理和实现过程进行了分析和研究。当光学系统的主镜和第三镜面形的RMS值优于λ/10(λ=632.8nm)时,对主镜和第三镜进行共基准装调和测试,并进行背板一体化装嵌,然后利用离子束对其进行一体化共基准加工。结合工程实例,对一大口径非球面系统口径为724mm×247mm的非球面主镜和口径为632mm×205mm的第三镜进行了共基准加工与检测,最终利用离子束共基准一体化精抛光得到主镜和第三镜面形的RMS值分别为0.019λ和0.017λ,满足光学成像。

关键词：光学加工光学检测非球面三镜消像散系统共基准离子束加工

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