發(fā)布時間：2017-08-06 19:07

  本文關(guān)鍵詞：基于瀝青盤中頻誤差抑制的研究

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【摘要】：以計算機(jī)控制光學(xué)表面成型技術(shù)(CCOS)為主要代表的現(xiàn)代光學(xué)加工制造技術(shù)大大提高了光學(xué)加工的效率,然而CCOS技術(shù)不可避免的會造成“碎帶”誤差—中頻面形誤差。光學(xué)元件表面的中頻面形誤差是現(xiàn)代許多極端光學(xué)工程進(jìn)一步發(fā)展的阻力,對于高功率激光系統(tǒng)來說,中頻面形誤差會使中央亮斑展寬,降低亮度,引起非線性自聚焦,所以如何抑制光學(xué)元件表面的中頻面形誤差是一項急需解決的任務(wù)。傳統(tǒng)光學(xué)面形評價指標(biāo)PV、RMS和微觀粗糙度不能再描述中頻面形誤差,而功率譜密度函數(shù)就是一種評價全頻段面形誤差的評價方法。本文對瀝青盤抑制中頻面形誤差的能力作了研究與分析,具體工作如下:首先,介紹了中頻面形誤差對光學(xué)元件性能的影響,評價中頻面形誤差的方法和現(xiàn)階段常用的幾種抑制中頻誤差的方法,在這基礎(chǔ)上說明研究瀝青盤抑制中頻面形誤差的意義。其次,對瀝青盤平滑的模型和基本理論作了介紹和分析,對于正弦周期的中頻面形誤差,通過帶通濾波后的面形PV和RMS以指數(shù)形式收斂。然后,分析瀝青盤平滑過程中的運動模型,推導(dǎo)去除函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。進(jìn)行去除函數(shù)實驗,比較仿真結(jié)果與實驗結(jié)果,檢查瀝青盤去除函數(shù)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。用正交試驗方案設(shè)計實驗,在各組參數(shù)組合下對直徑為100mm的平面鏡進(jìn)行平滑實驗,對檢測所得的面形數(shù)據(jù)作2~10mm的帶通濾波,分析濾波后的面形PV和RMS的收斂曲線、功率譜密度曲線,用田口法分析各參數(shù)對中頻面形誤差收斂極限和收斂速率的影響,得到最優(yōu)的參數(shù)組合。最后,將實驗得到的最優(yōu)平滑參數(shù)組合分別應(yīng)用于平面鏡和高次非球面鏡的平滑加工,分析在所需空間頻率上中頻面形誤差的收斂性,驗證實驗分析得到的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：瀝青盤 平滑 中頻誤差 正交試驗
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 引言9-11
• 1.2 目前中高頻面形誤差抑制的方法11-18
• 1.2.1 基于熵增原理的中高頻誤差抑制方法12
• 1.2.2 偽隨機(jī)加工路徑方法12-13
• 1.2.3 高頻振動(Vibe)共形加工法13-14
• 1.2.4 離子束犧牲層法14-16
• 1.2.5 被動半剛性磨盤平滑中頻誤差16-17
• 1.2.6 Rigid Conformal磨盤平滑中頻誤差17-18
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容和目標(biāo)18-19
• 2 瀝青盤平滑的理論分析19-23
• 2.1 平滑模型的理論分析19-21
• 2.2 平滑的頻率范圍與速度比的關(guān)系21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 平滑實驗與結(jié)果分析23-45
• 3.1 平滑實驗23-27
• 3.1.1 CCOS技術(shù)的工作原理23-24
• 3.1.2 瀝青盤平滑過程中的運動模型24-25
• 3.1.3 去除函數(shù)實驗25-26
• 3.1.4 平滑實驗26-27
• 3.2 平滑實驗結(jié)果和分析27-43
• 3.2.1 PV和RMS收斂曲線27-30
• 3.2.2 功率譜密度函數(shù)收斂曲線30-34
• 3.2.3 正交試驗結(jié)果分析與討論34-41
• 3.2.3.1 平滑參數(shù)對PV收斂極限的影響34-36
• 3.2.3.2 平滑參數(shù)對RMS收斂極限的影響36-38
• 3.2.3.3 平滑參數(shù)對收斂快慢的影響38-40
• 3.2.3.4 離差分析40-41
• 3.2.4 綜合分析41-43
• 3.3 本章小結(jié)43-45
• 4 實驗結(jié)論的應(yīng)用45-51
• 4.1 實驗結(jié)論應(yīng)用于平面光學(xué)元件的平滑加工45-46
• 4.1.1 實驗設(shè)備和實驗條件45-46
• 4.1.2 平滑結(jié)果與討論46
• 4.2 實驗結(jié)論應(yīng)用于高次非球面光學(xué)元件的平滑加工46-48
• 4.2.1 實驗設(shè)備和實驗條件46-47
• 4.2.2 平滑結(jié)果與討論47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-51
• 5 結(jié)論與展望51-53
• 5.1 本文主要研究內(nèi)容51-52
• 5.2 研究展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果57

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本文編號：631056