计算机控制光学表面成形中大规模驻留时间求解 被引量：5

1

作者 罗丽丽 何建国 +3 位作者 王亚军 张云飞 黄文 吉方 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3207-3212,共6页

采用基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法,对大口径、微浮雕结构光学元件加工中的驻留时间进行了分析与求解,并对该算法开展了正则化研究。仿真结果表明:与传统非负最小二乘法相比,基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法精度高、效率快。... 采用基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法,对大口径、微浮雕结构光学元件加工中的驻留时间进行了分析与求解,并对该算法开展了正则化研究。仿真结果表明:与传统非负最小二乘法相比,基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法精度高、效率快。采用该算法仿真加工平均振幅为1.177 6倍波长的大口径、微浮雕结构光学元件,误差面形均方根收敛至0.067倍波长。 展开更多

关键词 计算机控制光学表面成形 驻留时间 大规模非负最小二乘法 正则化 面形精度

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计算机控制光学抛光驻留时间求解中两类优化算法的分析 被引量：2

2

作者 张云飞 何建国 +3 位作者 王亚军 罗丽丽 吉方 黄文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3239-3244,共6页

建立了基于矩阵计算的驻留时间计算模型,根据实际加工要求建立了最小二乘和最佳一致逼近最优化求解数学模型,总结了两类优化问题的求解方法。根据自研数学解法器,利用数值计算分析了这两类算法的计算特点。仿真结果显示,两种自研算法具... 建立了基于矩阵计算的驻留时间计算模型,根据实际加工要求建立了最小二乘和最佳一致逼近最优化求解数学模型,总结了两类优化问题的求解方法。根据自研数学解法器,利用数值计算分析了这两类算法的计算特点。仿真结果显示,两种自研算法具有较高的计算精度,最小二乘逼近算法计算效率有待提高,对外界扰动和计算模型等误差不敏感,最佳一致逼近算法计算效率较高,但对误差比较敏感。实际加工时,如果面形精度已经比较高时,建议多采用最小二乘逼近算法。 展开更多

关键词 计算机控制光学表面成形技术 驻留时间 优化算法 最小二乘法 最佳一致逼近

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光学抛光中模具磨损的计算机控制补偿 被引量：2

3

作者 吴鸿钟 冯之敬 +1 位作者 赵广木 张云 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第1期71-73,共3页

模具的磨损消耗对计算机控制光学表面的抛光工艺影响甚大 ,但在实际加工中不利于将工艺中断来重新调整加工的零点以对模具的磨损进行补偿。因此本文提出了一个指数形式的模具磨损函数 ,并依此对 Preston方程进行了修正 ,达到了实时补偿... 模具的磨损消耗对计算机控制光学表面的抛光工艺影响甚大 ,但在实际加工中不利于将工艺中断来重新调整加工的零点以对模具的磨损进行补偿。因此本文提出了一个指数形式的模具磨损函数 ,并依此对 Preston方程进行了修正 ,达到了实时补偿模具磨损的目的。通过实验确定了该函数磨损时间常数值并将该方法用于计算机控制的抛光和误差修正。实验证明 。 展开更多

关键词 光学抛光 计算机控制光学表面成形 磨损 计算机控制补偿 模具

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降低表面波纹误差的加工轨迹优化方法 被引量：3

4

作者 韩小磊 张蓉竹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期20-25,共6页

提出了一种降低光学元件表面波纹误差的加工方法。从中高频误差的产生过程出发,在常用的光栅型加工轨迹的步进方向上叠加一个随机扰动,通过破坏轨迹的规则性分布,有效抑制了特定频率的中频误差。利用信息熵原理,对生成的随机轨迹进行分... 提出了一种降低光学元件表面波纹误差的加工方法。从中高频误差的产生过程出发,在常用的光栅型加工轨迹的步进方向上叠加一个随机扰动,通过破坏轨迹的规则性分布,有效抑制了特定频率的中频误差。利用信息熵原理,对生成的随机轨迹进行分析,得出其影响波纹误差抑制能力的关键因素——扰动幅值。在此基础上,对生成的随机扰动型轨迹进行平滑和改进,从而降低其对机床动态性能的要求,通过仿真模拟,验证了优化后的轨迹同样能够有效地降低光学元件表面波纹误差。 展开更多

关键词 光学加工 计算机控制表面 波纹误差 随机轨迹 轨迹优化

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表面改性非球面碳化硅反射镜的加工 被引量：17

5

作者 张峰 徐领娣 +2 位作者 范镝 高劲松 张学军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2479-2484,共6页

为了获得高质量光学表面的非球面碳化硅(SiC)反射镜,对碳化硅反射镜表面改性技术以及离子束辅助沉积(IBAD)Si改性后的非球面碳化硅反射镜的加工技术进行了研究。介绍了碳化硅反射镜表面改性技术以及本文所采用的离子束辅助沉积(IBAD)Si... 为了获得高质量光学表面的非球面碳化硅(SiC)反射镜,对碳化硅反射镜表面改性技术以及离子束辅助沉积(IBAD)Si改性后的非球面碳化硅反射镜的加工技术进行了研究。介绍了碳化硅反射镜表面改性技术以及本文所采用的离子束辅助沉积(IBAD)Si的改性方法。然后,采用氧化铈(CeO2)、氧化铝(Al2O3)以及二氧化硅(SiO2)等各种抛光液对离子束辅助沉积(IBAD)Si的碳化硅样片进行抛光实验。最后,在上述实验的基础上,采用计算机控制光学表面成型(CCOS)技术对尺寸为650mm×200mm的表面改性离轴非球面碳化硅反射镜进行加工。实验结果表明:CeO2抛光液的抛光效率较高;使用SiO2抛光液抛光后的样片表面质量最好;表面改性离轴非球面碳化硅反射镜加工后的最终检测结果为:实际使用口径内的面形精度(RMS值)为0.016λ(λ=0.6328μm),表面粗糙度为0.85nm(Rq值)。反射镜的加工结果满足设计技术指标的要求。 展开更多

关键词 离轴非球面 碳化硅反射镜 计算机控制光学表面成型 表面改性

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大口径非球面镜面形加工环带提取

6

作者 岳孝悌 李博 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期128-131,共4页

数控小工具是现代大口径非球面镜面研磨抛光加工中常用的一种计算机控制表面成形技术。在数控小工具加工实践中,当非球面面形精修到一定精度时,面形残差常常表现为环带形式,与相邻部分面形相差较大。为提高加工效率,可以针对这些环带使... 数控小工具是现代大口径非球面镜面研磨抛光加工中常用的一种计算机控制表面成形技术。在数控小工具加工实践中,当非球面面形精修到一定精度时,面形残差常常表现为环带形式,与相邻部分面形相差较大。为提高加工效率,可以针对这些环带使用小口径研抛工具进行单独修正,因此需要提取环带的位置和宽度。文章提出一种适用于大口径非球面镜的加工方法,通过将面形残差的高度信息映射到色彩空间成为图像,然后使用K-Means聚类分割图像,选择目标区间,得到待加工环带,此时可以计算出环带的宽度信息用于确定研抛工具的大小;另一方面,对环带提取骨架得到位置信息,从而生成数控机床可用的加工路径。该方法应用于1.6m望远镜非球面主镜面形的处理,从中提取了待加工环带信息用于指导面形加工,经多次加工与辅助平滑修抛迭代,主镜面形RMS值优于1/40波长。 展开更多

关键词 光学制造 镜面加工 计算机控制光学表面成形 图像处理 K-MEANS聚类

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回转对称非球面光学零件磁流变成形抛光的驻留时间算法 被引量：13

7

作者 彭小强 戴一帆 +1 位作者 李圣怡 尤伟伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期89-92,共4页

介绍了一种基于代数算法的回转对称非球面计算机控制表面成形的驻留时间算法。该算法将驻留时间转化为工件自转的整数圈数,并且将抛光模对工件的材料去除效率体现到材料去除矩阵上进行计算。利用非负最小二乘法求解驻留时间向量。最后,... 介绍了一种基于代数算法的回转对称非球面计算机控制表面成形的驻留时间算法。该算法将驻留时间转化为工件自转的整数圈数,并且将抛光模对工件的材料去除效率体现到材料去除矩阵上进行计算。利用非负最小二乘法求解驻留时间向量。最后,利用该算法在自研的磁流变抛光实验装置上对一回转对称光学零件进行3次迭代加工,使其面形精度从8μm提高到0.5μm以内。 展开更多

关键词 磁流变抛光 驻留时间 计算机控制表面成形 非球面

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大口径SiC反射镜的焊接加工和测试 被引量：6

8

作者 张斌智 张忠玉 张学军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期74-78,共5页

SiC是目前空间用大口径反射镜的首选材料,随着空间光学系统的发展,出现了1m以上空间用SiC反射镜的需求。对该反射镜采用焊接拼接然后再进行加工可以节约成本,降低风险。作为演示实验件,首先,对直径为600 mm的焊接SiC反射镜进行了焊接拼... SiC是目前空间用大口径反射镜的首选材料,随着空间光学系统的发展,出现了1m以上空间用SiC反射镜的需求。对该反射镜采用焊接拼接然后再进行加工可以节约成本,降低风险。作为演示实验件,首先,对直径为600 mm的焊接SiC反射镜进行了焊接拼接,粗磨成型、精细研磨和粗抛光。然后,采用CCOS技术对反射镜进行了精抛光,并分析了加工过程中焊缝边缘优先去除的原因和抛光过程镜面变形对加工结果的影响。最后,反射镜面形收敛到RMS值1/20λ(λ=632.8 nm)。结果表明,所采用的焊接技术和加工工艺制造的反射镜可以满足空间反射镜的需要。 展开更多

关键词 焊接SiC反射镜 计算机控制表面成形 残余应力 焊缝

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非球面碳化硅反射镜的加工与检测 被引量：7

9

作者 张峰 范镝 +3 位作者 李锐刚 郑立功 高劲松 张学军 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第6期1004-1008,共5页

为了获得高精度非球面碳化硅(SiC)反射镜,对非球面碳化硅反射镜基底以及改性后碳化硅反射镜表面的加工与检测技术进行了研究。介绍了非球面计算机控制光学表面成型(CCOS)技术及FSGJ-2非球面数控加工设备。采用轮廓检测法和零位补偿干涉... 为了获得高精度非球面碳化硅(SiC)反射镜,对非球面碳化硅反射镜基底以及改性后碳化硅反射镜表面的加工与检测技术进行了研究。介绍了非球面计算机控制光学表面成型(CCOS)技术及FSGJ-2非球面数控加工设备。采用轮廓检测法和零位补偿干涉检测法分别对碳化硅反射镜研磨和抛光阶段的面形精度进行了检测,并采用零位补偿干涉检测法及表面粗糙度测量仪对最终加工完毕的碳化硅反射镜的面形精度和表面粗糙度进行检测。测量结果表明:各项技术指标均满足设计要求,其中非球面碳化硅(SiC)反射镜实际使用口径内的面形精度(RMS值)为0.016λ(λ=0.632 8μm),表面粗糙度(RMS值)为0.85 nm。 展开更多

关键词 非球面 碳化硅反射镜 计算机控制光学表面成型 表面改性

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基于矩阵运算的光学零件磁流变加工的驻留时间算法 被引量：9

10

作者 石峰 戴一帆 +1 位作者 彭小强 宋辞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期103-106,共4页

提出了一种光学零件磁流变加工的驻留时间计算方法。该算法以矩阵运算为基础,首先确定工件上各个控制节点的高度余量,并将磁流变抛光模对各控制节点的材料去除能力体现到去除矩阵中,然后利用非负最小二乘法求解驻留时间向量。采用该算... 提出了一种光学零件磁流变加工的驻留时间计算方法。该算法以矩阵运算为基础,首先确定工件上各个控制节点的高度余量,并将磁流变抛光模对各控制节点的材料去除能力体现到去除矩阵中,然后利用非负最小二乘法求解驻留时间向量。采用该算法在自行研制的磁流变抛光机床上进行抛光实验,经过2次迭代加工后,有效口径为145mm的球面镜P-V值达到40.5nm(约为λ/15),RMS值达到5nm(约为λ/125),表面粗糙度Ra值达到0.57nm。 展开更多

关键词 磁流变抛光 计算机控制光学表面成型(CCOS) 驻留时间算法

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大口径离轴凸非球面的加工和检测（英文） 被引量：4

11

作者 郑立功 王孝坤 +4 位作者 薛栋林 李锐钢 张峰 张忠玉 张学军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1-6,共6页

将光学系统波像差检验技术与子孔径拼接测试技术相融合提出了凸非球面系统拼接检测方法,对该方法的原理和实现步骤进行了分析和研究,并建立了合理的子孔径拼接数学模型.依次利用计算机控制光学表面成形技术和磁流变抛光技术对一包含大... 将光学系统波像差检验技术与子孔径拼接测试技术相融合提出了凸非球面系统拼接检测方法,对该方法的原理和实现步骤进行了分析和研究,并建立了合理的子孔径拼接数学模型.依次利用计算机控制光学表面成形技术和磁流变抛光技术对一包含大口径凸非球面的离轴三反光学系统的各反射镜进行加工,并对整个系统进行装调和测试.测定光学系统各视场的波像差分布,通过综合优化子孔径拼接算法和全口径面形数据插值求解得到大口径凸非球面全口径的面形信息.结合工程实例,对一口径为292mm×183 mm的离轴非球面次镜进行了系统拼接测试和加工,其最终面形分布的均方根值为0.017λ(λ=632.8nm). 展开更多

关键词 光学加工 光学检测 凸非球面 计算机控制光学表面成形 磁流变抛光 子孔径拼接

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离子束抛光工艺中驻留时间的综合算法 被引量：4

12

作者 郭伟远 成贤锴 梁斌 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期888-893,共6页

在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。通常求解驻留时间的时候,是用理想的高斯函数来近似实际的加工函数。如果使用实际的加工函数仿真加工,加工的效果不好。运用系数法和消去法的综合算法来提高采用实际加工函数仿真加工镜... 在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。通常求解驻留时间的时候,是用理想的高斯函数来近似实际的加工函数。如果使用实际的加工函数仿真加工,加工的效果不好。运用系数法和消去法的综合算法来提高采用实际加工函数仿真加工镜面面型的精度,首先多次用系数法得到比较理想且平滑的镜面面型,然后再用消去法精修面型。这种算法运算速度快,得到的面型精度高且较平滑。对这种综合算法进行仿真分析,比较了理想高斯函数与实际加工函数加工后的差别,同时比较了运用消去算法与综合算法得到的镜面面型,PV值由83.63nm减小到46.92nm,镜面精度提高了很多。 展开更多

关键词 离子束抛光 驻留时间 矩阵运算 计算机控制光学表面成形

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高精度离轴凸非球面反射镜的加工及检测 被引量：32

13

作者 张峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2557-2563,共7页

为了提高离轴凸非球面反射镜的面形精度和光轴精度,研究了离轴凸非球面反射镜的加工与检测技术。首先,描述了离轴三反消像散(TMA)光学系统以及作为该光学系统次镜的离轴凸非球面反射镜的光学参数和技术指标。然后,介绍了非球面计算机控... 为了提高离轴凸非球面反射镜的面形精度和光轴精度,研究了离轴凸非球面反射镜的加工与检测技术。首先,描述了离轴三反消像散(TMA)光学系统以及作为该光学系统次镜的离轴凸非球面反射镜的光学参数和技术指标。然后,介绍了非球面计算机控制光学表面成型(CCOS)技术及FSGJ非球面数控加工设备。最后,给出了非球面研磨阶段检测用的轮廓测量法和离轴凸非球面抛光阶段检测用的背部透射零位补偿检测法,并对背部透射零位补偿检测中离轴凸非球面反射镜光轴精度的控制技术进行了研究。检测结果表明:采用背部透射零位补偿检测法检测得到的离轴凸非球面反射镜的面形精度为0.017λ(均方根值,λ=0.632 8μm);用Leica经纬仪测量反射镜的光轴精度其结果达到9.4″,满足光学设计技术指标要求。 展开更多

关键词 凸离轴非球面 计算机控制光学表面成型 轮廓测量 背部透射零位补偿检测 光轴精度

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异形口径离轴非球面光学加工与测试技术 被引量：6

14

作者 王孝坤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2959-2963,共5页

针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光... 针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光,最后利用离子束对其进行了精抛光,并分别利用三坐标测量仪和激光跟踪仪对非球面进行面形轮廓测定和光学参数及几何量的精确控制。结合工程实践对一口径为600mm×270mm的类八角形离轴碳化硅非球面反射镜进行了超精加工与检测,并专门设计研制了光学补偿检测装置,对其进行了零位补偿干涉测量,其最终面形PV值为0.219λ,RMS值为0.018λ。 展开更多

关键词 光学加工 光学检测 计算机控制光学表面成形 异形口径 离轴非球面

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我国超精密加工设备的产业化进程 被引量：5

15

作者 杨辉 《航空制造技术》 2016年第6期36-40,46,共6页

我国机床制造业在世界上已经占有一席之地,但生产的绝大多数依然是普通级精密机床,而超精密加工设备尚未达到工业化生产水平,一些关键元部件还依赖进口,自主研制价格高、周期长,缺乏精度稳定性和设备运行的长期稳定性。应在重视超精密... 我国机床制造业在世界上已经占有一席之地,但生产的绝大多数依然是普通级精密机床,而超精密加工设备尚未达到工业化生产水平,一些关键元部件还依赖进口,自主研制价格高、周期长,缺乏精度稳定性和设备运行的长期稳定性。应在重视超精密基础元部件研发的基础上,联合国内优势单位组建超精密加工设备产业化研发和生产基地,加强超精密加工设备产业化开发,满足国家重大型号任务的需求。 展开更多

关键词 超精密无器件 模块化设计 单类金刚石切削 计算机控制光学表面成形

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极坐标系统下进行直角坐标扫描的离子束抛光

16

作者 郭伟远 成贤锴 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期164-169,共6页

在离子束抛光设备研制过程中,离子源扫描运动方式的选择是很关键的,一般分为直角坐标方式扫描和极坐标方式扫描两种。根据两种扫描方式的特点,在极坐标系统下进行直角坐标扫描方式加工。该种方法采用直角坐标扫描方式下的驻留时间计算,... 在离子束抛光设备研制过程中,离子源扫描运动方式的选择是很关键的,一般分为直角坐标方式扫描和极坐标方式扫描两种。根据两种扫描方式的特点,在极坐标系统下进行直角坐标扫描方式加工。该种方法采用直角坐标扫描方式下的驻留时间计算,算法相对简单。该种方法在极坐标系统下进行加工,同等情况下可加工圆形镜面的口径比直角坐标系统下更大些;而且离子源的可移动区域是一条直线,其余地方可以摆放其他设备,空间利用率较高。对这种新思路进行仿真分析,证实了其具有可行性。 展开更多

关键词 离子束抛光 极坐标系统 扫描方式 计算机控制光学表面成形

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光学加工工艺与设备

17

《中国光学》 EI CAS 2001年第5期99-100,共2页

TQ171 2001053678光学塑料透镜注射成型关键技术的研究=Injection inolding method for optical plastics lenses[刊,中]/勾治践,樊仲维,卢锷,吴清文(中科院长春光机所.吉林,长春(130022))//光学精密工程.—2000,8(6).—526-531传统的... TQ171 2001053678光学塑料透镜注射成型关键技术的研究=Injection inolding method for optical plastics lenses[刊,中]/勾治践,樊仲维,卢锷,吴清文(中科院长春光机所.吉林,长春(130022))//光学精密工程.—2000,8(6).—526-531传统的塑料模具设计及注射成型工艺参数对经验的依赖性较强,难以满足高精度光学塑料元件的成型需求。 展开更多

关键词 光学塑料透镜 注射成型 精密工程 模具设计 成型工艺参数 关键技术 计算机控制光学表面 工艺与设备 中科院 高精度

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光学加工及设备

18

《中国光学》 EI CAS 1998年第2期92-93,共2页

TQ171.63 98021330高陡度精密光学非球面CAM系统=CAM system ofhigh gradient precise optical aspheric surface[刊,中]/郑为民,曹天宁,卢华云,江树木,朱小清(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室.浙江,杭州(310027))∥光学技术.-1997,... TQ171.63 98021330高陡度精密光学非球面CAM系统=CAM system ofhigh gradient precise optical aspheric surface[刊,中]/郑为民,曹天宁,卢华云,江树木,朱小清(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室.浙江,杭州(310027))∥光学技术.-1997,(4).-35-40提出了采用计算机控制光学表面成型(CCOS)技术用于高陡度精密光学非球面成型的一种方法,并阐述了CCOS的工艺流程,设计了相应的CAM系统。该系统具有五个运动自由度,通过使一个小磨盘作三维平动并同时摆动。 展开更多

关键词 光学技术 计算机控制光学表面 光学非球面 现代光学仪器 工艺流程 球面成型 国家重点实验室 运动自由度 精密光学 偏光棱镜

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光学工艺

19

《中国光学与应用光学》 2007年第2期93-95,共3页

关键词 自聚焦透镜 压印光刻 子孔径拼接检测 光刻图形 数字光刻 计算机控制光学表面成形 干法刻蚀 光刻系统 刻蚀形貌 激光直写 负性光刻胶 激光功率密度 磁流变抛光 数字波面干涉仪 曝光工艺 气囊抛光 微细加工 回转对称非球面 激光干涉仪 光学干涉仪 锥体棱镜

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