连续位相板磁流变加工中高精度边缘延拓技术 被引量：1

1

作者 唐才学 颜浩 +2 位作者 罗子健 张远航 温圣林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期162-168,共7页

为了提高磁流变加工连续位相板边缘加工质量,实现元件全口径抛光,必须对元件原始误差面形进行边缘延拓,针对现有边缘延拓算法的不足,提出了采用改进的二维Gerchberg带宽受限延拓算法实现连续位相板元件面形频域匹配的边缘延拓。该方法... 为了提高磁流变加工连续位相板边缘加工质量,实现元件全口径抛光,必须对元件原始误差面形进行边缘延拓,针对现有边缘延拓算法的不足,提出了采用改进的二维Gerchberg带宽受限延拓算法实现连续位相板元件面形频域匹配的边缘延拓。该方法首先采用复调制频谱放大技术Zoom FFT对元件原始误差面形进行频谱分析,计算其高低截止频率;然后采用改进后的二维Gerchberg带宽受限延拓算法进行迭代计算,在原始面形外围延拓出与原始面形同频的高精度延拓结构面形。采用尺寸为100 mm×100 mm具有复杂频谱结构的连续位相板元件进行边缘延拓和磁流变加工实验,实验结果表明:采用改进的Gerchberg边缘延拓技术延拓的面形边缘更加规整,边缘效应影响半径由5 mm减小到2 mm,面形残余误差RMS从19.3 nm减小到了9.7 nm。这说明该边缘延拓技术可以明显提高连续位相板面形的边缘加工质量和整体收敛精度。 展开更多

关键词 磁流变加工 边缘延拓 Gerchberg延拓算法 ZoomFFT算法 连续位相板

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连续位相板数控化学抛光制造技术研究 被引量：1

2

作者 杨春林 侯晶 周礼书 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期117-121,共5页

将化学抛光工艺用于大口径连续位相板(CPP)的制造中,介绍了作为加工基础的Marangoni效应和化学抛光去除函数。在此基础上,结合CPP元件的面形特征,设计了小口径化学磨头。通过工艺实验讨论了刻蚀溶液中不同浓度NH4F添加量对刻蚀速率的影... 将化学抛光工艺用于大口径连续位相板(CPP)的制造中,介绍了作为加工基础的Marangoni效应和化学抛光去除函数。在此基础上,结合CPP元件的面形特征,设计了小口径化学磨头。通过工艺实验讨论了刻蚀溶液中不同浓度NH4F添加量对刻蚀速率的影响,实验结果表明,NH4F添加量为10%～13%时可以获得最高的刻蚀速率。通过实验测算了温度波动在±1℃时,刻蚀速率的相对误差为7.8%。根据相关工艺参数设计了工艺流程,并针对不同面形特征的CPP元件进行了实际的加工,得到了与设计结果相符合的制造结果。 展开更多

关键词 光学制造 连续位相板 化学抛光 刻蚀速率

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连续位相板设计质量的评价方法 被引量：2

3

作者 张大志 张蓉竹 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期87-93,共7页

鉴于GS算法设计得到的连续位相板具有面形复杂、加工困难的特征,提出了同时使用面形及焦斑参数对其进行评价的方法。根据实际设计结果计算了相位板峰谷值和均方根值以及对应的焦斑特性,分析了峰谷值和均方根值作为评价参数的可行性。最... 鉴于GS算法设计得到的连续位相板具有面形复杂、加工困难的特征,提出了同时使用面形及焦斑参数对其进行评价的方法。根据实际设计结果计算了相位板峰谷值和均方根值以及对应的焦斑特性,分析了峰谷值和均方根值作为评价参数的可行性。最后对比三组不同位相板对应的焦斑,分析了焦斑的PV值,RMS值以及其功率谱密度。 展开更多

关键词 连续位相板 空间频率 光学元件 质量评价

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强聚焦条件下连续位相板散斑特性的矢量分析 被引量：2

4

作者 杨春林 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期33-38,共6页

连续位相板(CPP)经过透镜聚焦后,在焦平面上形成一个散斑场,散斑场的统计性质决定了CPP的束匀滑特性。当使用大数值孔径透镜聚焦后,傍轴近似不再成立,因此分析CPP焦斑特性时标量衍射理论不再适用。采用Richard-Wolf矢量衍射理论对强聚... 连续位相板(CPP)经过透镜聚焦后,在焦平面上形成一个散斑场,散斑场的统计性质决定了CPP的束匀滑特性。当使用大数值孔径透镜聚焦后,傍轴近似不再成立,因此分析CPP焦斑特性时标量衍射理论不再适用。采用Richard-Wolf矢量衍射理论对强聚焦条件下的CPP焦斑进行了计算,在此基础上分析了矢量焦斑场的统计特性,讨论了焦斑的轮廓。结果表明,由于非近轴的原因,矢量分析得到的焦斑尺寸略大,且通过矢量分析后能够得到z轴方向的光场分量。散斑场的振幅分布满足瑞利分布特性,强度分布满足负指数分布特性,且矢量合成方向的光强分布会略微偏离负指数分布特性。 展开更多

关键词 连续位相板 散斑 强聚焦 矢量衍射

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小特征尺寸连续位相板离子束修形的误差分析 被引量：4

5

作者 徐明进 戴一帆 +1 位作者 解旭辉 周林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2975-2982,共8页

针对小特征尺寸连续位相板中频段成分分布广、误差梯度大的面形特点,分析了离子束修形技术加工连续位相板过程中影响加工精度的几种因素,包括扫描步距、材料去除方式、定位精度和材料去除量求解。分析指出:根据采样定理确定去除函数的... 针对小特征尺寸连续位相板中频段成分分布广、误差梯度大的面形特点,分析了离子束修形技术加工连续位相板过程中影响加工精度的几种因素,包括扫描步距、材料去除方式、定位精度和材料去除量求解。分析指出:根据采样定理确定去除函数的扫描步距可实现对不同尺寸特征单元的有效加工;进一步优化材料去除方式能够确保修形过程中驻留时间的平稳运行,实现全频段误差一致收敛。另外,采用面形匹配方法对测量误差进行校正实验,可获取准确的面形材料去除量;而采用提高去除函数定位精度的方法可显著提升小尺寸特征单元的加工精度。基于研究结果,在消除各种工艺误差的基础上,采用离子束修形技术对特征尺寸小至1.5mm,面形峰谷值小于200nm,面形梯度高至1.8μm/cm的连续位相板进行了高精度加工,结果显示:加工面形与理论面形的匹配精度达到8.1nm(RMS),证实了误差分析的准确性。 展开更多

关键词 连续位相板 离子束修形 误差分析 面形匹配 定位精度

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位相叠加效应对连续位相板束匀滑特性的影响 被引量：1

6

作者 杨春林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期195-200,共6页

在大型激光系统的运行过程中,为了对相位畸变导致的焦斑分布不均匀进行改善,在光路通常会使用连续位相板(CPP)来进行远场束匀滑。根据CPP面型的随机特性,利用统计的方法对位相板与畸变波前相位的叠加特性进行了计算,系统研究了连续位相... 在大型激光系统的运行过程中,为了对相位畸变导致的焦斑分布不均匀进行改善,在光路通常会使用连续位相板(CPP)来进行远场束匀滑。根据CPP面型的随机特性,利用统计的方法对位相板与畸变波前相位的叠加特性进行了计算,系统研究了连续位相板对光束波前分布实现控制的机理。从CPP面形的概率密度与远场直方图之间的关系出发,推导了畸变波前通过CPP后远场光强分布的表达式,从理论上解释了这种束匀滑器件的工作原理及特性。通过数值模拟计算了不同畸变光束经过CPP后的远场直方图,对结果进行比较并分析了不同面型特性对最终束匀滑效果的影响。结果证明:位相板能在焦斑光强上起到卷积滤波的作用,从而实现光束匀滑效果。从原理上解释了CPP在具有小相关长度时具有更高匀滑效果这一特性,为实际面型设计和优化提供理论基础。另外,应用统计几何光学方法进行分析,可有效降低波前叠加分析的难度。 展开更多

关键词 连续位相板 统计特性 相位叠加 束匀滑

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南海与其邻近西太平洋SST年际变化的位相不连续性 被引量：6

7

作者 周发琇 王作台 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期679-686,共8页

使用NCEP1°×1°周平均表层海温资料（1982－1994）对南海与其邻近西太平洋进行谐波分析，结果发现对于SST的年变化，南海与其邻近西太平洋海域位相连续；而对于准两年变化（QBO），南海与其邻近西太平洋海域位相不连续。... 使用NCEP1°×1°周平均表层海温资料（1982－1994）对南海与其邻近西太平洋进行谐波分析，结果发现对于SST的年变化，南海与其邻近西太平洋海域位相连续；而对于准两年变化（QBO），南海与其邻近西太平洋海域位相不连续。并据E1Nino年与LaNina年对此现象的成因做了进一步分析。 展开更多

关键词 南海 西太平洋 SST 位相不连续 年际变化

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磁流变加工的连续相位板波前及光强特性 被引量：2

8

作者 颜浩 杨春林 +3 位作者 侯晶 唐才学 温圣林 张远航 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期199-204,共6页

对采用磁流变抛光（MRF）工艺加工的大口径连续相位板（CPP）的波前及其光强控制特性进行了分析，对由不同的加工参数（走刀间距和走刀偏置）所加工的三组CPP进行了比较，并分析了MRF加工所引入的中频误差对CPP波前和光强特性的影响。... 对采用磁流变抛光（MRF）工艺加工的大口径连续相位板（CPP）的波前及其光强控制特性进行了分析，对由不同的加工参数（走刀间距和走刀偏置）所加工的三组CPP进行了比较，并分析了MRF加工所引入的中频误差对CPP波前和光强特性的影响。结果表明，走刀间距为2mm、对应走刀偏置范围为0.1～0.3mm时所加工CPP的波前及其光强控制能力较差，远场有一定程度的旁瓣产生；走刀间距为2mm、偏置范围为0.4～0.5mm时所加工CPP和走刀间距为1mm、偏置范围为0.1～0.3mm时所加工CPP相比较，迭代加工效率提高，CPP波前中频误差得到一定的改善。进一步分析表明MRF所引入的中频误差对CPP波前梯度及旁瓣影响较大。 展开更多

关键词 连续位相板 磁流变 中频误差 焦斑

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基于双磨头的磁流变抛光机床与工艺研究 被引量：2

9

作者 黄文 张云飞 +3 位作者 郑永成 罗清 侯晶 袁志刚 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期494-499,共6页

针对传统单磨头磁流变抛光技术的不足,提出了一种新的双磨头磁流变抛光方法,并研制了一台八轴数控双磨头磁流变抛光机,具备了大口径平面、非球面及连续位相板的超精密、高效率加工能力。分别研究了大、小磨头材料去除特性及面形修正能力... 针对传统单磨头磁流变抛光技术的不足,提出了一种新的双磨头磁流变抛光方法,并研制了一台八轴数控双磨头磁流变抛光机,具备了大口径平面、非球面及连续位相板的超精密、高效率加工能力。分别研究了大、小磨头材料去除特性及面形修正能力,不仅获得了稳定、有效的大、小抛光斑,而且获得了超精的大、小平面工艺样件。50mm小平面经小磨头一次连续抛光,在45mm内其面形精度PV由0.21λ收敛至0.08λ、RMS由0.053λ收敛至0.015λ;430mm×430mm大平面经大磨头3次迭代抛光,在410mm×410mm内其面形精度PV由0.4λ收敛至0.1λ、RMS由0.068λ收敛至0.013λ。由此表明,所研制的双磨头磁流变抛光机床具有较好的材料去除特性和较强的面形修形能力。 展开更多

关键词 双磨头磁流变抛光 大口径连续位相板 材料去除特性 面形修正能力

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特殊面形的菲涅尔透镜的设计与分析 被引量：1

10

作者 桑涛 王汝笠 严义埙 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期142-146,共5页

对连续位相型菲涅尔透镜的设计，采用简单的线性面形代替复杂的抛物面（二次）面形有可能降低控制面形的难度．文中分析了这两种面形的差异，通过数值模拟，发现采用线性面形时光学传递函数和点扩散函数十分接近理想函数，从而在理论上... 对连续位相型菲涅尔透镜的设计，采用简单的线性面形代替复杂的抛物面（二次）面形有可能降低控制面形的难度．文中分析了这两种面形的差异，通过数值模拟，发现采用线性面形时光学传递函数和点扩散函数十分接近理想函数，从而在理论上论证了这种代替的可行性．文中并提出了进一步改进的措施． 展开更多

关键词 透镜 光学传递函数 连续位相型 菲涅尔透镜

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光学镜头、光学零部件

11

《中国光学》 EI CAS 1999年第5期10-10,共1页

TH703 99052868特殊面形的菲涅尔透镜的设计与分析=Design andanalysis of Fresnel lens.with a special profile[刊,中]/桑涛,王汝笠,严义埙(中科院上海技物所光电研究中心.上海(200083))//红外与毫米波学报.—1998,17(2).—142—146... TH703 99052868特殊面形的菲涅尔透镜的设计与分析=Design andanalysis of Fresnel lens.with a special profile[刊,中]/桑涛,王汝笠,严义埙(中科院上海技物所光电研究中心.上海(200083))//红外与毫米波学报.—1998,17(2).—142—146对连续位相型菲涅尔透镜的设计,采用筒单的线性面形代替复杂的抛物面(二次)面形有可能降低控制面形的难度,分材了这两种面形的差异,通过数值模拟,发现采用线性面形时光学传递函数和点扩散函数十分接近理想函数,从而在理论上论证了这种代替的可行性,并提出了进一步的改进措施。图4表1参4(方舟) 展开更多

关键词 菲涅尔透镜 线性面形 设计与分析 光学传递函数 毫米波 连续位相 数值模拟 点扩散函数 改进措施 控制面

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