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产生环形激光的光学系统设计
被引量：
1
1
作者
陈宝华
吴泉英
+4 位作者
唐运海
范君柳
陈晓翌
余浩墨
孙毅
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1365-1375,共11页
为了产生半径可自由调控的聚焦环形激光且确保离焦后光束强度仍均匀,本文提出一种透射-反射式组合的环形光光学系统设计方法。对于透射式系统,基于等能量分割原理,建立入射光与出射光投射高度的映射函数,优化透镜的各项参数,将入射的高...
为了产生半径可自由调控的聚焦环形激光且确保离焦后光束强度仍均匀,本文提出一种透射-反射式组合的环形光光学系统设计方法。对于透射式系统,基于等能量分割原理,建立入射光与出射光投射高度的映射函数,优化透镜的各项参数,将入射的高斯光先整形成平顶圆形光,实现光束强度均匀化。反射式系统通过调整焦面环形光直径调控范围、工作距离等参数,结合几何光线追迹原理,计算圆锥反射镜、抛物柱面镜及动镜的各项参数,将平顶圆形光再整形成环形光。实验结果表明:当动镜半顶角为16°时,所设计系统能够实现聚焦环形光半径在15~30 mm范围的自由调控,尺寸误差不超过0.05 mm,离焦后强度均匀度达到84%。该设计方法无需更换系统镜片即可兼顾强度均匀性和尺寸自由度,可操作性好,产生的环形光加工精度和效率更高。
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关键词
光学系统
环形激光
半径调控
离焦均匀
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职称材料
稳定X轴的刀具圆弧Z向补偿差值迭代法
2
作者
陈宝华
吴泉英
+3 位作者
唐运海
范君柳
孙毅
沈栋慧
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期594-601,共8页
为了改进自由曲面刀具路径规划中刀具圆弧Z向补偿的计算方法,降低车床克服X轴惯性带来的跟踪误差,提高切削速度和效率,基于超精密车削下的慢刀伺服技术提出一种差值迭代法。以理想刀位点极径和由给定刀触点计算出的实际刀位点极径作差...
为了改进自由曲面刀具路径规划中刀具圆弧Z向补偿的计算方法,降低车床克服X轴惯性带来的跟踪误差,提高切削速度和效率,基于超精密车削下的慢刀伺服技术提出一种差值迭代法。以理想刀位点极径和由给定刀触点计算出的实际刀位点极径作差值运算,判断差值是否小于车床导轨分辨率,若低于分辨率,则输出刀位点;若超过,将差值补偿给初始刀触点重新计算补偿刀位点,再与理想极径作差值,此为一次迭代,通过多次迭代,即可完成最终刀位点输出。通过实验分析证明:三次迭代后的刀位点极径即可满足阿基米德螺线渐变,车床X轴稳定进给,同时对Z轴的补偿量较少,加工精度达PV0.226λ@632.8 nm。该差值迭代法无需复杂的方程组求解和曲面拟合,可操作性好,加工精度和效率高。
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关键词
光学加工
自由曲面
稳定X轴
Z向补偿
差值迭代
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职称材料
题名
产生环形激光的光学系统设计
被引量：
1
1
作者
陈宝华
吴泉英
唐运海
范君柳
陈晓翌
余浩墨
孙毅
机构
苏州
科技大学物理科学与技术学院
江苏省
微纳热流技术与能源应用重点实验室
苏州
明
世
光学
科技
有限公司
江苏省研究生工作站苏州苏大明世光学股份有限公司
出处
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期1365-1375,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.62275187,No.61875145,No.11804243)
江苏省十四五光学工程重点学科项目资助(No.2021135)
+1 种基金
苏州市产业前瞻与关键核心技术项目资助(No.SYC2022145)
苏州市重点实验室(No.SZS201202)。
文摘
为了产生半径可自由调控的聚焦环形激光且确保离焦后光束强度仍均匀,本文提出一种透射-反射式组合的环形光光学系统设计方法。对于透射式系统,基于等能量分割原理,建立入射光与出射光投射高度的映射函数,优化透镜的各项参数,将入射的高斯光先整形成平顶圆形光,实现光束强度均匀化。反射式系统通过调整焦面环形光直径调控范围、工作距离等参数,结合几何光线追迹原理,计算圆锥反射镜、抛物柱面镜及动镜的各项参数,将平顶圆形光再整形成环形光。实验结果表明:当动镜半顶角为16°时,所设计系统能够实现聚焦环形光半径在15~30 mm范围的自由调控,尺寸误差不超过0.05 mm,离焦后强度均匀度达到84%。该设计方法无需更换系统镜片即可兼顾强度均匀性和尺寸自由度,可操作性好,产生的环形光加工精度和效率更高。
关键词
光学系统
环形激光
半径调控
离焦均匀
Keywords
optical system
ring-shaped laser
radius control
defocus uniformity
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
稳定X轴的刀具圆弧Z向补偿差值迭代法
2
作者
陈宝华
吴泉英
唐运海
范君柳
孙毅
沈栋慧
机构
苏州
科技大学物理科学与技术学院
江苏省研究生工作站苏州苏大明世光学股份有限公司
江苏省
研究生
工作站
苏州
德创测控科技
有限公司
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期594-601,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.61875145,No.11804243)
江苏省十三五重点学科项目资助(No.20168765)
+2 种基金
苏州市重点实验室资助项目(No.SZS201202,No.SZS201611,No.SZS201712)
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(No.18KJA470004)
苏州市科技计划项目(No.SYG202013)。
文摘
为了改进自由曲面刀具路径规划中刀具圆弧Z向补偿的计算方法,降低车床克服X轴惯性带来的跟踪误差,提高切削速度和效率,基于超精密车削下的慢刀伺服技术提出一种差值迭代法。以理想刀位点极径和由给定刀触点计算出的实际刀位点极径作差值运算,判断差值是否小于车床导轨分辨率,若低于分辨率,则输出刀位点;若超过,将差值补偿给初始刀触点重新计算补偿刀位点,再与理想极径作差值,此为一次迭代,通过多次迭代,即可完成最终刀位点输出。通过实验分析证明:三次迭代后的刀位点极径即可满足阿基米德螺线渐变,车床X轴稳定进给,同时对Z轴的补偿量较少,加工精度达PV0.226λ@632.8 nm。该差值迭代法无需复杂的方程组求解和曲面拟合,可操作性好,加工精度和效率高。
关键词
光学加工
自由曲面
稳定X轴
Z向补偿
差值迭代
Keywords
optical fabrication
free-form surface
stabilize X-axis
Z-direction compensation
difference iteration
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
产生环形激光的光学系统设计
陈宝华
吴泉英
唐运海
范君柳
陈晓翌
余浩墨
孙毅
《中国光学（中英文）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
稳定X轴的刀具圆弧Z向补偿差值迭代法
陈宝华
吴泉英
唐运海
范君柳
孙毅
沈栋慧
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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