Zylindrische Spiegel als wichtiges optisches Element haben verschiedene Arten, und verschiedene Arten von zylindrischen Spiegeln spielen eine einzigartige Rolle in optischen Systemen.
Aluminiumlegierung zylindrischer Oberflächenspiegel:
Merkmale: Mit einer guten optischen Leistung, insbesondere einigen astrischen Oberflächen, sind nach der Verbesserung hervorragender, sie werden in vielen optischen Systemen häufig verwendet. Bei einigen komplexen Spiegeln ist es jedoch schwierig, eine höhere Genauigkeit durch Einzelpunkt -Diamant -Drehungstechnik (SPDT) allein zu erzielen, und die restliche periodische Diamantverdrehstruktur verursacht Streuungsverlust bei kürzeren Wellenlängen, sodass normalerweise zusätzliche Polierschritte erforderlich sind.
Anwendungen: Ein-Punkte-Diamant-Turn-Technologie kann direkt in Infrarot-Optikanwendungen verwendet werden, und ihre Genauigkeit kann verbessert werden, indem sie mit Prozessen wie Magnetorheologischer Polieren (MRF) kombiniert werden, die eine Referenz für die Herstellung von Aluminiumlegierspiegeln mit komplexen Oberflächen liefert .
Hochgenauiger zylindrischer Spiegel:
Anforderungen: Es ist nicht nur erforderlich, eine extrem geringe Oberflächenrauheit, keine Schädigung der Oberfläche/Untergrund und niedrige Restspannung usw., sondern auch die Parallelität und Senkrechte seiner zylindrischen Busbank zu gewährleisten.
Traditionelle Verarbeitungsmethoden: Traditionelle Schleif- und Poliertechnologie und computergesteuerte optische Oberflächenformung (CCOS) haben ihre eigenen Vor- und Nachteile in Bezug auf Oberflächenrauheit, Gesichtsgenauigkeit und Busbubenfehler nach der Verarbeitung zylindrischer Spiegel.
Neue Prozesse: Abziel auf die Probleme mit geringer Effizienz, hoher Rauheit und Oberflächen-/Untergrundschädigung der vorhandenen Verarbeitungsmethoden wird ein neuer Prozess des magnetorheologischen Polierens von astherischen zylindrischen Spiegeln mit symmetrischer Struktur vorgeschlagen. Dieser Prozess reduziert die Oberflächenrauheit der zylindrischen Spiegel und verbessert die Profilgenauigkeit. Zu einer Polierzeit von 40 min wird die Oberflächenrauheit RA von 1,84 μm auf 0,36 μm, die lokale Profilgenauigkeit RMS1 von 1,91 μm auf 0,24 & mgr; m reduziert, und das Querschnittsprofil-Genauigkeit von CSBAR-Querschnittsgenauigkeit von 4,1 μm auf 0,68 μm.
Monokristalliner Siliziumzylindrischer Spiegel:
Verarbeitungsmethode: Um monokristalline optische Elemente der zylindrischen Oberflächenelemente mit hoher Präzision zu erhalten Genauigkeit des Schleifrads und die Schleifgenauigkeit der Elemente.
Experimentelle Ergebnisse: Die Experimente wurden am monokristallinen Siliziumzylindrischen Spiegel mit der Größe von 440 mm × 50 mm durchgeführt, und der Formfehler -PV -Wert nach dem Schleifen betrug etwa 2,7 μm, was die Richtigkeit der Übertragungsfunktion des monokrystallinen siliconzylindrischen optischen Elements ergab und das Formprozessschema.
Halb parabolischer zylindrischer Spiegel:
Rolle: Es ist ein wichtiger Bestandteil des Raketenlaser -Fuze -Empfängers, und die Reduzierung seiner Bildgebungsbreite am Detektor kann die Erkennungsempfindlichkeit und das Sichtfeld der Sichtkante verbessern.
Analysemethode: Das geometrischoptische mathematische Modell des parabolisch-zylindrischen Spiegels halb amplitude wird festgelegt. Vorwärts basiert auf dem Prinzip der minimalen Bildgebungslinie und der Konvergenz der leichten Strahlen in der Nahachelung in der Fokusebene und der geneigten Brennebene werden verglichen. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die bildgebende Linie der offaxis-parallelen Strahlen auf ihrer geneigten Fokusebene signifikant verringert ist.
Variabler Abschnittenkompressions-biege Ellipsoidalzylindrische Reflektor:
Entwurfsschema: Entsprechend den Bedürfnissen des Synchrotronstrahlungsstrahls im Projekt der Gebäudelinienstation wird das Schema des variablen Querschnitts gebogenen ellipsoidalen zylindrischen Reflektor vorgeschlagen. Das Programm basiert auf der Entwurfstheorie des gebogenen ellipsoiden zylindrischen Fokussierungsspiegels mit variabler Breite, der die Formel zur Berechnung des Steigungsfehlers des variablen Querschnitts (mit Arc-Vektor-Fokussierung) und die Optimierung des Designs abgeleitet hat.
Das Design basiert auf den optischen Parametern des Fokussierungsspiegels (Objektabstand P, Bildabstand Q und Weidelegienwinkel θ), und der Entwurfsfehler des Spiegels wird schließlich mit Hilfe der Finite -Elemente -Analyse -Software berechnet. Die Ergebnisse zeigen, dass nach dieser Anforderung die optimalen Breiten der beiden Enden des Spiegels 49,5 mm bzw. 90,5 mm betragen. After calculating, simulating and optimizing the bending moments of the mirror at both ends of the compression bending, the root-mean-square value of the slope error is reduced from ∼5.1368 μrad to ∼0.0636 μrad (1m length), which is close to Der systematische Fehler (~ 0,0407 μRAD) und entspricht den Entwurfsanforderungen (＜ 0,1 μRAD). 0,1 μrad).
Hyper-lelliptische zylindrische Oberflächengradienten-Spulenkonstruktion in der hypereliptischen Säule:
Rolle: Die supereliptische zylindrische Konstruktionsfläche kann den Abstand zwischen der Spule und dem Ziel verringern, die Raumnutzung verbessern und den effektiven Bereich des Bildgebungsbereichs erweitern.
Entwurfsmethode: Die Durchflussfunktionsmethode und die Erweiterbarkeit der Säulenoberfläche werden verwendet, um die Gradientenspulen im MRT-System auf der supereliptischen zylindrischen Oberfläche zu entwerfen. Die Ausdrücke der Magnetfeldstärke und der Stromfunktion werden gemäß dem Biot-Savart-Gesetz festgelegt, und die Methode mit kleinster Quadrat und Tikhonov-Regularisierungsmethode werden verwendet in ein direktes Lösungsproblem eines geeigneten linearen Gleichungssystems durch die Einführung geeigneter Randbeschränkungen der Stream -Funktion.
Asphären -Säulenmikrolens:
Funktion: Aspherical Cylindrical Microlens ist ein wichtiges mikrooptisches Element mit Laserkollimation, Fokussierung, Homogenisierung usw. Es verfügt über eine breite Palette von Anwendungen in der Laserkommunikation, der Glasfaser-Sensors, des Lidar-Bereichs, der Laserpumpe und anderen Systemen.
Vorbereitungsmethode: Um die Größe des optoelektronischen Systems zu verringern und die Leistung der Faser zu verbessern, ist es eine häufige Lösung, die numerische Apertur der Linse zu erhöhen. Es wird vorgeschlagen, Silizium mit einem größeren Brechungsindex als alternatives Material zum Quarzsubstrat mit niedrigem Brechungsindex zu verwenden, so dass die numerische Apertur der Mikrolinse unter demselben Volumen stark erhöht werden kann, und gleichzeitig kann das Verarbeitungsvolumen sein reduziert, um die Zubereitungseffizienz zu verbessern. In Anbetracht der herkömmlichen Methode für die Herstellung von Quarzmikrolens ist nicht mehr für die Siliziummikrolens anwendbar, sondern vorschlagen, fotoresistische assphärische Muster auf der Grundlage der Maskenverschiebungs-Expositionsmethode herzustellen, wobei multiple Beschichtung und zyklische Expositionsmethoden verwendet werden, um die Probleme der schlechten Gleichmäßigkeit der Dicke zu lösen Kleberbeschichtung und offensichtliche Spuren von Expositionsmaske und schließlich mithilfe der Plasma -Ätztechnologie für den Mustertransfer zur Realisierung der Herstellung von Mikrolensen.
Verfahren zur Herstellung von Siliziumlinsen
Konvexe und flache zylindrische Spiegel für die Strahlformung in der Laser-induzierten Breakdown-Spektroskopie:
Rolle: Um das Problem der ungleichmäßigen Verteilung der Laserenergie in der Laser-induzierten Breakdown-Spektroskopie (LIBS) -Technik (Laser-induzierte Zylinderspiegel) zu verbessern, wird ein Plano-konvexer Zylindrikspiegel verwendet, um den Laserstrahl zu formen. Durch die Simulationssoftware wird die Simulation der optischen Pfadbildgebungssimulation verschiedener Fokuslängen von planokonvexen zylindrischen Spiegeln durchgeführt Die Grundlage der Simulationssoftware.
Experimentelle Ergebnisse: Die Experimente zeigen, dass im Vergleich zur Formgebung ohne Plano-konvexe zylindrische Spiegel der durchschnittliche Variationskoeffizient der Fokusspotintensität von Strontium in den Proben um 41,91%verringert wird, der durchschnittliche Koeffizient des Peak-zu-Valley-Verhältnisses von Die Fokusspotintensität wird um 41,27%verringert und die Einheitlichkeit der Energie um 17,23%erhöht und der Bestimmungskoeffizient der Anpassung von 0,860 auf 0,914 erhöht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung von plano-konvexen zylindrischen Spiegeln die Gleichmäßigkeit der Strahlergie erhöhen kann, und die Ergebnisse bestätigen, dass die Verwendung von Plano-konvexen zylindrischen Spiegeln die Energiegleichheit erhöhen kann. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung von plano-konvexen zylindrischen Spiegeln die Gleichmäßigkeit der Strahlergie verbessern kann, was überprüft, dass plano-konvexe zylindrische Spiegel eine wirksame Methode für die Laserstrahlformung sind.