磁流变抛光超光滑光学表面

研究了利用初始粘度达到0.5Pa·s、具有相对大范围稳定性的标准磁流变抛光液,并结合设计独特的公自转组合运动永磁抛光轮进行了试验,对抛光过程中的主要参量包括抛光轮与工件之间间隙、抛光轮与工件之间相对运动速度、氧化铈浓度及抛光时间对材料去除特性的影响进行了研究.磁流变抛光对工件(K9玻璃)表面粗糙度提高效果的抛光试验结果证明,该套系统具有良好的抛光特性,抛光28min后工件表面粗糙度由最初的10.98nm收敛到0.6315nm,获得了超光滑量级的抛光表面.     

数字化阴影法测量光学元件表面面形的研究

提出了阴影检测技术的一种新型数字化方法,用于定量测量光学元件表面的局部面形误差量.在阴影测量装置后搭建数字图像提取和处理系统,运用傅里叶光学原理进行测量方法的数学建模.利用数字图像系统提取阴影检测图像,通过对阴影检测图像特征的分析重构出光学元件面形.仿真结果表明,运用该模型提取一抛物面镜的面形信息,在一维径向方向上可以达到1 λ(λ=632.8 nm)RMS的重构精度,可以满足光学元件加工粗抛光阶段测量的要求.     

Yb3+:KGW激光晶体生长与表征

通过对K2WO4和K2W2O7两种助溶剂的对比、分析,选择K2W2O7做助溶剂,采用顶部籽晶(TSSG)法生长YbKGW晶体.设计了合理的工艺条件转速10～15r/min;降温速率0.05℃/h;生长周期15d.通过对YbKGW晶体粉末样品的X-ray衍射谱与KGW粉末样品的X-ray衍射谱对比分析,生长晶体为β-YbKGW晶体.利用TG-DTA测定YbKGW晶体的熔点及相变温度分别是1086℃和1021℃.通过对晶体缺陷的观察分析认为,晶体裂缝及包裹物等缺陷与生长工艺条件密切相关,应尽量减少生长过程中的温度、浓度及生长速度的波动,保持晶体的稳态生长.     

基于空间频率评价磁流变抛光非球面中频误差

基于空间频率的概念,提出磁流变抛光非球面表面波像差的相移评价算法,根据位相与表面高度差之间的关系,计算出元件表面上各点的实际高度差.通过规划表面残余误差与抛光工艺参数之间的关系,确定能够有效消除表面残余误差的磁流变抛光工艺规范,制造成功在20 mm通光口径内面形精度达到20 nmRMS(均方根值)的非球面曲面.该方法克服了传统评价方法的局限性,为深入开展纳米精度磁流变抛光技术提供有力的技术储备.     

Yb:KGd(WO4)2激光晶体结构与振动光谱

用顶部籽晶提拉法, 以K₂W₂O₇为助溶剂, 生长Yb:KGd(WO₄)₂激光晶体. 经热重-差热分析, 确定晶体熔点为1086℃, 相变温度为1021℃. 晶体结构分析确定Yb:KGW(WO₄)₂晶体由WO₆八面体连接而成, WO₆八面体是由(WOOW)双氧桥及(WOW)单氧桥构成. 晶体粉末样品室温下的红外及拉曼光谱测试, 确定WO₄^2-、双氧桥及单氧桥的振动范围, 并对其进行了归属. X射线粉末衍射测试, 验证所生长的晶体为β-Yb:KGd(WO₄)₂.     

大口径离轴非球面制造技术--研磨、抛光技术

大口径离轴非球面的研磨，抛光技术与计算机控制水平，机械设计能力等相关领域的发展密切相关，美国Itek公司的W.J.Rupp于20世纪70年代初首先出计算机控制非球面加工技术思想，从而开创了非球面元件的数控制造的新纪元。随后以数控机床为基础设施发展了多种研磨、抛光技术、大幅度提高了非球面加工的确定性和面形收敛高效性。     

Yb:KGd(WO4)2激光晶体结构与振动光谱

用顶部籽晶提拉法,以K2W2O7为助溶剂,生长YbKGd(WO4)2激光晶体.经热重-差热分析,确定晶体熔点为1086℃,相变温度为1021℃.晶体结构分析确定YbKGW(WO4)2晶体由WO6八面体连接而成,WO6八面体是由(WOOW)双氧桥及(WOW)单氧桥构成.晶体粉末样品室温下的红外及拉曼光谱测试,确定WO42-、双氧桥及单氧桥的振动范围,并对其进行了归属.X射线粉末衍射测试,验证所生长的晶体为β-YbKGd(WO4)2.     

油基磁流变液的开发及抛光性能研究

磁流变抛光技术可用于具有超光滑要求光学元件的超精密制造。在明确磁流变抛光机理的基础上,开发了油基磁流变抛光液,其体积比配方是:33.84%的羰基铁,57.34%的硅油,6%的氧化铈,2.82%的稳定剂。抛光液初始粘度达到0.5Pas,流变性具有较大范围的稳定性能。实验中,利用磁流变液在外磁场作用下形成的强剪切应力对一平面K9玻璃进行了可控抛光,结果证明其具有良好的抛光特性,抛光23分钟后工件表面粗糙度降低到0.6739nm。     

Yb:KY(WO4)2晶体生长

采用顶部籽晶提拉法,生长了Yb:KY(WO4)2新型激光晶体.在900℃经24h烧结合成Yb:KYW多晶粉料,在600℃烧结18～20h合成助溶剂K2W2O7.通过对晶体生长习性的分析,选用b向晶体做籽晶,在相变温度下生长低温相Yb:KYW晶体.经热重-差热分析,确定晶体熔点为1045℃,相变温度为1010℃.经XRD分析,验证所生长的晶体为低温相单斜晶系Yb:KYW.     

永磁流变抛光中磁流变液的性能研究

利用永磁流变抛光技术制造超光滑光学元件是一项极具前景的超精密制造技术.本文在明确磁流变抛光机理的基础上,主要对一种新颖的油基磁流变抛光液进行了配制,并对其主要性能如流变性、稳定性进行了试验研究,所获得的油基磁流变液的初始粘度达到0.5 Pa·s,流变性具有较大范围内的稳定性.对油基磁流变液抛光性能的试验研究证明其具有良好的抛光特性,抛光23min后工件表面粗糙度降低到0.6739nm.