隨著高技術(shù)光學(xué)裝備性能的不斷提升,光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光學(xué)零件制造的面形精度和表面質(zhì)量提出了更為苛刻的要求。應(yīng)用于高功率激光系統(tǒng)的復(fù)雜形狀強(qiáng)光元件就是極為典型的代表,其制造要求面形精度達(dá)到納米量級(jí)的同時(shí),還要求以近無(wú)缺陷的表面抵抗高功率激光損傷。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在強(qiáng)光元件納米制造研究方面取得了一定的進(jìn)展,但是仍然無(wú)法完全滿(mǎn)足大科學(xué)工程發(fā)展的需求,迫切需要開(kāi)展強(qiáng)光元件本征表面加工新工藝和新理論的創(chuàng)新性研究。其中,基于物理濺射效應(yīng)的離子束拋光技術(shù),具備納米精度修形和低缺陷清潔制造的雙重優(yōu)勢(shì),其潛力有望突破強(qiáng)光元件高精度低缺陷表面制造的瓶頸問(wèn)題。然而,在以納米精度面形和低損傷高閾值為目標(biāo)的復(fù)雜形狀光學(xué)元件表面制造中,離子束加工對(duì)表面微結(jié)構(gòu)的頻率誤差調(diào)控機(jī)理、離子濺射作用下表面本征特性演變規(guī)律、離子濺射清潔制造的原理與工藝等關(guān)鍵問(wèn)題尚待深入研究。因此,開(kāi)展基于面形精度和表面質(zhì)量控制的納米制造研究,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀強(qiáng)光元件面形精度提升和表面損傷控制的有效統(tǒng)一,在強(qiáng)光元件高抗激光損傷制造理論和工藝上獲得突破,為我國(guó)重大強(qiáng)激光工程的實(shí)施提供理論和技術(shù)支持,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。圍繞復(fù)雜形狀光學(xué)元件的納米精...

【文章來(lái)源】： 國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源與研究背景
        1.1.1 研究課題來(lái)源
        1.1.2 課題研究背景
        1.1.3 課題研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀概述
        1.2.1 離子束拋光技術(shù)概述
        1.2.2 復(fù)雜形狀光學(xué)元件制造概述
        1.2.3 強(qiáng)光元件低損傷制造概述
    1.3 研究思路與主要內(nèi)容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 離子濺射理論及拋光系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.1 離子濺射的材料去除理論
        2.1.1 濺射離子與表面材料的相互作用
        2.1.2 去除函數(shù)的數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 入射參數(shù)對(duì)去除函數(shù)特性的影響規(guī)律
    2.2 表面粗糙度與微觀(guān)形貌演變機(jī)理
        2.2.1 局部形貌依賴(lài)的粗糙度演變機(jī)理
        2.2.2 材料特性對(duì)離子濺射的影響規(guī)律
    2.3 離子束拋光設(shè)備多軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)性能提升
        2.3.1 工藝條件對(duì)修形過(guò)程的影響規(guī)律
        2.3.2 高動(dòng)態(tài)響應(yīng)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.3.3 多軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)性能測(cè)試
        2.3.4 加工能力測(cè)試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 復(fù)雜形狀CPP元件納米精度離子束修形工藝研究
    3.1 CPP元件離子束修形的成型原理
    3.2 CPP元件的頻率誤差調(diào)控機(jī)理
        3.2.1 去除函數(shù)束徑與相位單元的映射關(guān)系
        3.2.2 面形梯度對(duì)修形精度的影響規(guī)律
        3.2.3 材料去除方式對(duì)誤差頻率的影響規(guī)律
        3.2.4 修形精度與加工效率的平衡
    3.3 CPP元件離子束修形的工藝優(yōu)化
        3.3.1 不同束徑去除函數(shù)組合工藝
        3.3.2 面形濾波優(yōu)化工藝
    3.4 CPP元件離子束修形誤差分析與修正方法
        3.4.1 材料去除量求解誤差
        3.4.2 定位誤差辨識(shí)與補(bǔ)償
    3.5 CPP元件離子束修形實(shí)驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 強(qiáng)光元件離子濺射表面本征特性演變規(guī)律研究
    4.1 亞表面損傷層的力學(xué)特性分析
        4.1.1 亞表層損傷的表現(xiàn)形式
        4.1.2 損傷層的力學(xué)特性研究
    4.2 損傷層離子濺射微觀(guān)形貌演變規(guī)律與機(jī)理
        4.2.1 離子濺射塑性劃痕演變規(guī)律與機(jī)理
        4.2.2 離子濺射脆性劃痕演變規(guī)律與機(jī)理
        4.2.3 微納尺度缺陷離子濺射演變規(guī)律
        4.2.4 離子濺射表面質(zhì)量演變規(guī)律
    4.3 離子濺射表面本征特性的表征與評(píng)價(jià)
        4.3.1 表面本征特性評(píng)價(jià)方法
        4.3.2 劃痕參數(shù)演變
        4.3.3 表面污染雜質(zhì)去除
        4.3.4 納米壓痕表面物理性能分析
        4.3.5 表面光熱吸收效應(yīng)
    4.4 離子濺射表面激光損傷性能實(shí)驗(yàn)研究
        4.4.1 激光損傷閾值測(cè)試
        4.4.2 閾值測(cè)試結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 強(qiáng)光元件離子濺射清潔制造工藝研究
    5.1 離子濺射清潔制造工藝的提出
        5.1.1 現(xiàn)有閾值提升工藝的局限性
        5.1.2 閾值提升組合工藝優(yōu)化
    5.2 組合工藝處理表面綜合性能評(píng)價(jià)
        5.2.1 組合工藝處理流程
        5.2.2 組合工藝表面質(zhì)量演變
        5.2.3 表面光熱吸收性能評(píng)價(jià)
        5.2.4損傷閾值測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        5.2.5 閾值變化相關(guān)問(wèn)題的提出
    5.3 離子濺射對(duì)材料結(jié)構(gòu)缺陷的作用規(guī)律與機(jī)理
        5.3.1 結(jié)構(gòu)缺陷及其對(duì)激光損傷性能的影響
        5.3.2 離子濺射損傷的仿真研究
        5.3.3 離子濺射對(duì)結(jié)構(gòu)缺陷影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究
    5.4 表面羥基化對(duì)損傷性能的影響規(guī)律研究
        5.4.1 羥基對(duì)玻璃性能的影響
        5.4.2 光學(xué)表面羥基化過(guò)程
        5.4.3 表面羥基化的驗(yàn)證
        5.4.4 表面羥基化對(duì)光熱吸收效應(yīng)的影響規(guī)律
    5.5 組合工藝閾值提升機(jī)理的探討
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]機(jī)械性能對(duì)熔石英損傷影響研究[D]. 陳慶紅.電子科技大學(xué). 2013
[6]熔石英納米壓痕分子動(dòng)力學(xué)仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王昆.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2012
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本文編號(hào)：3541074