Silindirik aynalar, önemli bir optik element olarak, çeşitli tiplere sahiptir ve farklı silindirik aynalar optik sistemlerde benzersiz roller oynar.
Alüminyum alaşım silindirik yüzey aynası:
Özellikler: İyi optik performansla, özellikle bazı asferik yüzeyler geliştirmeden sonra daha olağanüstü, birçok optik sistemde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bazı karmaşık aynalar için, tek noktalı elmas dönüş (SPDT) tekniği ile daha yüksek doğruluk elde etmek zordur ve artık periyodik elmas dönüş yapısı daha kısa dalga boylarında saçılma kaybına neden olur, bu nedenle genellikle ek parlatma adımları gereklidir.
Uygulamalar: Tek noktalı elmas çevirme teknolojisi doğrudan kızılötesi optik uygulamalarda kullanılabilir ve doğruluğu, karmaşık yüzeylerle alüminyum alaşım aynalarının üretimi için bir referans sağlayan Magnetorheolojik Parlatma (MRF) gibi işlemlerle birleştirilerek geliştirilebilir. .
Yüksek hassasiyetli silindirik ayna:
Gereksinimler: Sadece son derece düşük yüzey pürüzlülüğüne, yüzey/yüzey altı hasarı ve düşük artık stres vb.
Geleneksel işleme yöntemleri: Geleneksel taşlama ve parlatma teknolojisi ve bilgisayar kontrollü optik yüzey kalıplama (CCO'lar), silindirik aynaların işlenmesinden sonra yüzey pürüzlülüğü, yüz şekli doğruluğu ve bara hatası açısından kendi avantajlarına ve dezavantajlarına sahiptir.
Yeni Süreç: Mevcut işleme yöntemlerinin düşük verimliliği, yüksek pürüzlülük ve yüzey/yüzey altı hasarının sorunlarını hedeflemek, simetrik yapıya sahip asferik silindirik aynaların yeni bir manyetorheolojik parlatma işlemi önerilmektedir. Bu işlem silindirik aynaların yüzey pürüzlülüğünü azaltır ve profil doğruluğunu artırır. 40 dakikalık bir parlatma süresinde, yüzey pürüzlülüğü RA 1.84 μm'den 0.36 μm'ye düşürülür, lokal profil doğruluğu RMS1 1.91 μm'den 0.24 μm'ye düşürülür ve busbar kesit profili doğruluğu RMS2, RMS2'nin 4.1 μm ila 0.68 μm.
Monokristalin Silikon Silindirik Ayna:
İşleme yöntemi: Yüksek hassasiyetli monokristalin silindirik yüzey optik elemanlarını elde etmek için, silindirik yüzeylerin paralel öğütme işleminde elmas taşlama çarkının koordinat transfer fonksiyonu modeli oluşturuldu ve oluşturma işlemi şeması, pansumana dayanarak önerildi. öğütme tekerleğinin doğruluğu ve elemanların öğütme doğruluğu.
Deneysel Sonuçlar: Deneyler, 440mm × 50mm boyutunda monokristalin silikon silindirik ayna üzerinde gerçekleştirildi ve taşlama sonrası şekil hatası PV değeri yaklaşık 2.7μm idi, bu da monokristalin silikon silindirik optik elementin transfer fonksiyonunun doğruluğunu kanıtladı ve kalıplama işlemi şeması.
Yarım parabolik silindirik ayna:
Rol: Füze lazer fuze alıcısının önemli bir parçasıdır ve dedektördeki görüntüleme çizgisi genişliğini azaltmak, algılama duyarlılığını ve görüş alanı keskinliğini artırabilir.
Analiz yöntemi: Yarı genlikli parabolik-silindirik aynanın geometrik-optik matematiksel modeli oluşturulur, odak düzleminin görüntüleme özellikleri, odak düzleminin yakınındaki ışık bölümünü çevirme yöntemi ile analiz edilir, optimum görüntü düzlemi kavramı konulur İleri, minimum görüntüleme hat genişliği prensibine ve odak düzlemindeki ve eğimli odak düzlemindeki eksenli ışık ışınlarının yakınsamasına dayanmaktadır. Simülasyon sonuçları, eğik odak düzlemindeki eksen dışı paralel ışınların görüntüleme hat genişliğinin önemli ölçüde azaldığını göstermektedir.
Değişken kesit sıkıştırma bükme elipsoidal silindirik reflektör:
Tasarım Şeması: Yapı hattı istasyonu projesindeki senkrotron radyasyon ışınının ihtiyaçlarına göre, değişken kesit bükülmüş elipsoidal silindirik reflektör şeması önerilmektedir. Program, değişken genişlikli elipsoid silindirik odaklama aynasının tasarım teorisine dayanmaktadır, değişken kesitin (ARC vektör odaklama ile) yama hatasını hesaplamak ve tasarımın optimize edilmesi için formül türetilmiştir.
Tasarım, odaklama aynasının optik parametrelerine dayanır (nesne mesafesi P, görüntü mesafesi Q ve otlatma insidans açısı θ) ve aynanın tasarım hatası nihayet sonlu eleman analiz yazılımı yardımıyla hesaplanır. Sonuçlar, bu gereksinim altında, aynanın iki ucunun en uygun genişliklerinin sırasıyla 49.5mm ve 90.5mm olduğunu göstermektedir. Sıkıştırma bükülmesinin her iki ucundaki aynanın bükülme momentlerini hesapladıktan, simüle ettikten ve optimize ettikten sonra, eğim hatasının kök ortalama kare değeri ∼5.1368 μrad'dan ∼0.0636 μrad'a (1m uzunluk) düşürülür, bu da Sistematik hata (∼0.0407 μrad) ve tasarım gereksinimlerini karşılar (＜ 0.1 μrad). 0.1μrad).
Hiper-eliptik sütunda hiper-eliptik silindirik yüzey gradyan bobin tasarımı:
Rol: Süper eliptik silindirik tasarım yüzeyi, bobin ve hedef arasındaki mesafeyi azaltabilir, boşluk kullanımını iyileştirebilir ve görüntüleme alanının etkili aralığını genişletebilir.
Tasarım yöntemi: Akış fonksiyonu yöntemi ve kolon yüzeyinin genişletilebilirliği, süper eliptik silindirik yüzeydeki MRI sistemindeki gradyan bobinlerini tasarlamak için kullanılır. Manyetik alan gücü ve akış fonksiyonunun ifadeleri, Biot-Savart yasasına göre kurulur ve en küçük kareler yöntemi ve Tikhonov normalleştirme yöntemi, çift objektif tasarım fonksiyonunu oluşturmak için kullanılır ve gradyan bobinin optimizasyon problemi dönüştürülür akış fonksiyonunun uygun sınır kısıtlamalarının getirilmesi yoluyla uygun bir doğrusal denklem sisteminin doğrudan bir çözüm problemi haline getirin.
Asferik sütunlu mikrolens:
Fonksiyon: Asferik silindirik mikrolens, lazer kolimasyonu, odaklanma, homojenleştirme vb. İle önemli bir mikro optik elementtir. Lazer iletişimi, fiber optik algılama, lidar menzili, lazer pompalama ve diğer sistemlerde çok çeşitli uygulamalara sahiptir.
Hazırlık yöntemi: Optoelektronik sistemin boyutunu azaltmak ve fiberin performansını artırmak için lensin sayısal diyaframının arttırılması yaygın bir çözümdür. Düşük kırılma indisi ile kuvars substratına alternatif bir malzeme olarak daha büyük kırılma indisi ile silikon kullanılması önerilmektedir, böylece mikrolenlerin sayısal açıklığı aynı hacim altında büyük ölçüde arttırılabilir ve aynı zamanda işleme hacmi olabilir. Hazırlık verimliliğini artırmak için azaltılmıştır. Geleneksel kuvars mikrolens hazırlama yöntemi, silikon mikrolens için artık uygulanamıyor, maske kayması maruz kalma yöntemine dayanarak fotorezist asferik desenler hazırlamayı öneriyoruz, çok sayıda kaplama ve döngüsel maruz kalma yöntemleri kullanarak kalınlıkta zayıf homojenlik problemlerini çözmek için Yapışkan kaplama ve maruz kalma maskesinin bariz izleri ve son olarak mikrolenslerin hazırlanmasını gerçekleştirmek için desen transferi için plazma aşındırma teknolojisi kullanma.
Silikon lens hazırlama işlemi
Lazer kaynaklı arıza spektroskopisinde ışın şekillendirmesi için dışbükey ve düz silindirik aynalar:
Rol: Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi (LIBS) tekniğinde lazer enerjisinin eşit olmayan dağılımı problemini iyileştirmek için, lazer ışını şekillendirmek için bir plano-konveks silindirik ayna kullanılır. Simülasyon yazılımı aracılığıyla, lazerin koşullarını karşılamak için 100 mm'lik optimal odak uzunluğunu belirlemek için plano-konaklamalı silindirik aynaların farklı odak uzunluklarının optik yol görüntüleme simülasyonu gerçekleştirilir ve LIBS ışına dayanan şekillendirme sistemi oluşturulur. Simülasyon yazılımının temeli.
Deneysel Sonuçlar: Deneyler, plano-bağlantılarda silindirik aynalar olmadan şekillendirme ile karşılaştırıldığında, numunelerde stronsiyumun odak nokta yoğunluğunun ortalama değişim katsayısı%41.91, ortalama pik-valley oranının katsayısı, Odak noktası yoğunluğu%41.27 azalır ve enerjinin homojenliği%17.23 arttırılır ve uyumun belirleme katsayısı 0.860'dan 0.914'e yükselir. Sonuçlar, Plano-Conveks silindirik aynaların kullanımının ışın enerji homojenliğini artırabileceğini ve sonuçların plano-konveks silindirik aynaların kullanımının enerji homojenliğini artırabileceğini doğrulamaktadır. Sonuçlar, Plano-Conveks silindirik aynaların kullanımının, ışın enerjisinin homojenliğini artırabileceğini göstermektedir, bu da plano-konveks silindirik aynaların lazer ışını şekillendirme için etkili bir yöntem olduğunu doğrular.