基于沥青盘中频误差抑制的研究

发布时间：2017-08-06 19:07

  本文关键词：基于沥青盘中频误差抑制的研究

  更多相关文章： 沥青盘 平滑 中频误差 正交试验

【摘要】：以计算机控制光学表面成型技术(CCOS)为主要代表的现代光学加工制造技术大大提高了光学加工的效率,然而CCOS技术不可避免的会造成“碎带”误差—中频面形误差。光学元件表面的中频面形误差是现代许多极端光学工程进一步发展的阻力,对于高功率激光系统来说,中频面形误差会使中央亮斑展宽,降低亮度,引起非线性自聚焦,所以如何抑制光学元件表面的中频面形误差是一项急需解决的任务。传统光学面形评价指标PV、RMS和微观粗糙度不能再描述中频面形误差,而功率谱密度函数就是一种评价全频段面形误差的评价方法。本文对沥青盘抑制中频面形误差的能力作了研究与分析,具体工作如下:首先,介绍了中频面形误差对光学元件性能的影响,评价中频面形误差的方法和现阶段常用的几种抑制中频误差的方法,在这基础上说明研究沥青盘抑制中频面形误差的意义。其次,对沥青盘平滑的模型和基本理论作了介绍和分析,对于正弦周期的中频面形误差,通过带通滤波后的面形PV和RMS以指数形式收敛。然后,分析沥青盘平滑过程中的运动模型,推导去除函数的数学表达式。进行去除函数实验,比较仿真结果与实验结果,检查沥青盘去除函数的准确性与稳定性。用正交试验方案设计实验,在各组参数组合下对直径为100mm的平面镜进行平滑实验,对检测所得的面形数据作2~10mm的带通滤波,分析滤波后的面形PV和RMS的收敛曲线、功率谱密度曲线,用田口法分析各参数对中频面形误差收敛极限和收敛速率的影响,得到最优的参数组合。最后,将实验得到的最优平滑参数组合分别应用于平面镜和高次非球面镜的平滑加工,分析在所需空间频率上中频面形误差的收敛性,验证实验分析得到的结论。
【关键词】：沥青盘 平滑 中频误差 正交试验
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(光电技术研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH74
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 引言9-11
• 1.2 目前中高频面形误差抑制的方法11-18
• 1.2.1 基于熵增原理的中高频误差抑制方法12
• 1.2.2 伪随机加工路径方法12-13
• 1.2.3 高频振动(Vibe)共形加工法13-14
• 1.2.4 离子束牺牲层法14-16
• 1.2.5 被动半刚性磨盘平滑中频误差16-17
• 1.2.6 Rigid Conformal磨盘平滑中频误差17-18
• 1.3 课题的主要研究内容和目标18-19
• 2 沥青盘平滑的理论分析19-23
• 2.1 平滑模型的理论分析19-21
• 2.2 平滑的频率范围与速度比的关系21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 平滑实验与结果分析23-45
• 3.1 平滑实验23-27
• 3.1.1 CCOS技术的工作原理23-24
• 3.1.2 沥青盘平滑过程中的运动模型24-25
• 3.1.3 去除函数实验25-26
• 3.1.4 平滑实验26-27
• 3.2 平滑实验结果和分析27-43
• 3.2.1 PV和RMS收敛曲线27-30
• 3.2.2 功率谱密度函数收敛曲线30-34
• 3.2.3 正交试验结果分析与讨论34-41
• 3.2.3.1 平滑参数对PV收敛极限的影响34-36
• 3.2.3.2 平滑参数对RMS收敛极限的影响36-38
• 3.2.3.3 平滑参数对收敛快慢的影响38-40
• 3.2.3.4 离差分析40-41
• 3.2.4 综合分析41-43
• 3.3 本章小结43-45
• 4 实验结论的应用45-51
• 4.1 实验结论应用于平面光学元件的平滑加工45-46
• 4.1.1 实验设备和实验条件45-46
• 4.1.2 平滑结果与讨论46
• 4.2 实验结论应用于高次非球面光学元件的平滑加工46-48
• 4.2.1 实验设备和实验条件46-47
• 4.2.2 平滑结果与讨论47-48
• 4.3 本章小结48-51
• 5 结论与展望51-53
• 5.1 本文主要研究内容51-52
• 5.2 研究展望52-53
• 参考文献53-57
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果57

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本文编号：631056