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1.
离轴非球面的计算全息图高精度检测技术   总被引:3,自引:3,他引:0  
为了实现离轴非球面高精度定位、光路对准及面形检验,提出了一种使用计算全息图(CGH)技术实现离轴非球面高精度光学检测的方法。将被检非球面倾斜平移后作为轴上自由曲面进行CGH补偿检测设计,从而减小了检测光路的相对口径和CGH所需补偿像差,提高了CGH检测精度。使用自行开发的CGH专用设计计算软件,设计完成的CGH同时具有非球面检验、检测光路对准、被检非球面基准定位等多项功能。采用该方法设计(设计精度优于λ/10 000rms)并制作CGH对面形精度优于λ/50rms的离轴非球面进行了检测,误差分析表明,其检测精度优于λ/100,与传统null-lens方法的检测结果精确吻合。实验表明,采用该CGH可同时实现离轴非球面位置高精度定位、CGH与干涉仪对准以及离轴非球面高精度面形检验。  相似文献
2.
大型激光装置光学元件的稳定性分析   总被引:2,自引:2,他引:1  
大型高功率固体激光装置对打靶精度有很高的要求,总的打靶精度通常在几十微米。而分配到单个光学元件的稳定性指标只有几微米或者几个微弧度,某些光学元件的稳定性指标甚至小于一微弧。这就对结构的稳定性提出了很高的要求。以一大型激光装置为背景,以关键光机系统为例进行稳定性设计。应用有限元理论对关键光学元件及其支撑结构的稳定性进行分析,以验证光机结构设计的合理性。分析结果表明关键光学元件均满足稳定性设计指标和裕度系数。  相似文献
3.
针对自由曲面光学组件的超精密制造这门崭新技术,开发出从自由曲面光学设计、CAD连续数据转化、自由曲面模型重构、多轴加工仿真与切削优化、加工误差补偿到自由曲面面形测量的集成制造信息平台.所开发的集成技术,能有效减少在同类多轴机床编写复杂数控程序的时间,优化加工条件与切削策略,针对不同类型的自由曲面光学零件的主工艺,进行数字化仿真,避免昂贵的反复试切试验,以及提高产品的面形精度.并通过一系列的试验来验证该集成平台的稳定性和有效性.  相似文献
4.
微光学   总被引:2,自引:2,他引:5  
微光学是一个新的光学学科分支。近年来,人们对以微制造技术生产各种光控微小光学元件阵列注入了浓厚的兴趣。本文评述了微光学研究和发展的现状和前景,其中包括二元光学、梯度折射光学、纤维矩阵光学等。给出了一些应用实例及在许多领域的应用潜力。  相似文献
5.
衍射光学元件杂散光分析的数据结构及鬼像分析   总被引:2,自引:2,他引:0  
当光学系统中存在衍射元件时,特别是高功率激光光学系统中,由于多级衍射和多次反射的存在,因此系统中将会产生危害性的杂散光和鬼像。提出了一种用于衍射光学元件杂散光分析的树形数据结构,树的每一个结点描述了系统中两个表面之间传输的光束参数,并且根据光路计算结果,动态地开辟内存空间存放杂散光和鬼像的位置、能量等数据。对含1个衍射面和7个常规面的光学系统作了实例计算,表明用这种数据结构可以全面分析系统中的杂散光,给出鬼像位置和估计鬼像能量。当取最高反射次数为4次,衍射级为0到±5级时,运行时间在1s以内,成功地分析了该红外光学系统的鬼像。  相似文献
6.
基于机器视觉的光学元件表面洁净度检测仪研制   总被引:1,自引:1,他引:0  
针对SG-III精密光学元件表面洁净度检测特点,提出了基于机器视觉的检测方案。设计了三维电控平台和夹持架,选用步进电机和光栅尺实现闭环高精度控制,采用线阵CCD作为图像采集设备,选用卤素灯作为光源,利用图像处理技术得到污染物的特征参数。对340mm*340mm的光学元件测试表明,检测仪能在11分钟内完成单面扫描和分析,识别15μm以上的污染物,大大提高了检测效率。该技术可应用于多种精密表面检测项目。  相似文献
7.
大口径光学元件的机械手抛光   总被引:1,自引:1,他引:0  
为满足大口径光学元件多模式组合加工技术(MCM)的需要,研制了JP-01型数控抛光机械手。该机械手采用柱坐标结构,ρ-θ极坐标运动方式,ρ、θ两轴联动完成MCM加工所需各种运动。运用齐次坐标变换理论和Preston 方程,在分析机械手抛光过程中工件表面上任意一点的相对速度、压强及抛光时间的基础上,建立了机械手抛光的材料去除数学模型,同时求解了JP-01型机械手的位姿转换矩阵。运用所建立的数学模型对MCM加工中修正环带误差和局部误差时单个抛光盘常用运动模式的材料去除特性进行了计算机模拟。应用JP-01型机械手对一口径为240 mm,F数为1.5的球面反射镜进行了确定性抛光实验,最终面形精度达到14.6 nm(RMS)。实验表明,所测得数据与理论分析数据吻合,建立的数学模型能真实反映材料去除分布特性,可以指导抛光实现确定性加工,JP-01型机械手能够提供MCM加工所需运动形式。  相似文献
8.
光纤激光诱导背面干法刻蚀制备二元衍射光学元件   总被引:1,自引:1,他引:0  
为了降低激光直接辐照透明介电材料的表面加工粗糙度和激光能量密度刻蚀阈值,提高微光学元件的产出率,介绍了一种用固体介质作吸收层,激光直接作用在透明光学材料上进行微纳加工的激光诱导背面干法刻蚀工艺。首先,选用95氧化铝陶瓷作固体材料辅助吸收层,应用中心波长为1 064 nm的掺镱光纤激光器,在3.2 mm厚的熔融石英玻璃表面刻蚀了亚微米尺度的二维周期性光栅结构。然后,对刻蚀参数进行拟合并探讨了激光能量密度对刻蚀参数的影响。最后,观察该二元光学元件的衍射花样图形并讨论其衍射特性。实验制备了槽深为4.2 μm,槽底均方根粗糙度小于40 nm,光栅常数为25 μm的二维微透射光栅,其刻蚀阈值低于7.66 J/cm2。结果表明,应用该工艺制备二维透射光栅,降低了激光刻蚀透明材料的密度阈值及加工结构的表面粗糙度。  相似文献
9.
基于激光跟踪仪标定五轴数控加工中心主轴   总被引:1,自引:1,他引:0  
为了满足高精度加工大口径光学元件的需求,对原有的三轴机械加工中心上进行了一系列技术改造,从而实现了光学元件的五轴数控加工.介绍了三轴系统数控加工中心到五轴数控加工中心的改造过程,并提出了一种标定改造后主轴参数的方法.该方法运用高精度激光跟踪仪建立坐标系、采集数据,计算系统几何参数,由此对主轴的杆长、摆角等参数进行精确标定和精度分析.结果显示,角度量标定精度优于10.000″,长度量标定精度优于0.040 mm.实验证实提出的方法对类似的工作具有普适性.  相似文献
10.
光学元件表面的数字全息在线检测   总被引:1,自引:1,他引:0  
针对光学元件表面质量在线检测的特点,设计了基于数字全息的三维再现检测系统.该系统采用离轴光路,避开了被测元件的光轴,在数字全息再现过程中应用倾斜相差补偿技术去除了由于离轴检测引入的倾斜相位畸变.在检测过程中,利用围绕光轴旋转被测元件的方法来改变入射照明光方向矢量和相应的观察方向,实现了多照明矢量合成孔径技术的应用,扩展了系统的检测距离,提高了系统分辨率.同时,多照明角度下检测数据的叠加,还有效地抑制了检测过程中出现的散斑噪声对结果准确度的影响.通过对分辨率板、高精度玻璃反射镜的检测实验,验证了该系统在光学元件表面检测中的作用.当记录距离为40 cm时,其分辨率能够达到10 μm,满足光学元件表面检测的需要.  相似文献
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