锥体棱镜的加工与检验

锥体棱镜是一种重要的逆向反射器 ,它广泛应用于远距离测距等方面。同时也是一种精度高、加工难度大的光学元件。介绍了锥体棱镜的两种加工工艺及其特点 ;着重叙述了立方体切角的方法 ,即借助于 T型抛光定位夹具和切角定位夹具加工锥体棱镜的工艺过程。同时给出了当用干涉法测量锥体棱镜时 ,干涉图的判别原则和棱镜合格时干涉图的特点。该方法对综合角度误差≤ 3″的锥体棱镜来说可获得很高的合格率。     

国产光学设备棱镜高效制造技术的工艺参数

介绍的棱镜高效制造技术工艺参数 ,是在使用国产光学加工设备的条件下依靠工装夹具的精度来保证棱镜的角精度 ,采用工装夹具上刚性盘和靠体翻转加工的方法来实现高效生产 ,由此确定的技术参数。并对高效加工的前期准备条件和要求 ,及为适应工艺要求而对机床进行的局部改进也进行了介绍     

基于加工公差约束的自由曲面棱镜设计

自由曲面棱镜是轻型头盔显示系统的核心光学器件,其巧妙的设计以及精密的加工方法历来备受研究者的关注。目前有关自由曲面棱镜的研究主要集中于视场角和成像质量上,而忽略了公差设计,尤其是加工误差对棱镜的影响。针对这一现象,在详细分析了自由曲面棱镜的加工误差来源之后,提出了基于公差约束的自由曲面棱镜优化设计方法,以保证在加工精度允许的前提下得到最佳的成像质量。通过光学仿真实验及成像质量分析,验证了该方法的有效性。     

空心锥体棱镜研制工艺研究

介绍一种空心锥体棱镜加工工艺。首先,采用光学冷加工技术加工三个玻璃基板,并进行滚外圆和镀膜处理;其次,利用夹具初步固定三个基板,并在粘贴区域涂胶;最后,采用自准直平行光管对空心锥体棱镜的核心技术指标进行实时监测,紫外灯进行固化处理,控制成型。实践证明：该工艺可以对空心锥体的二面角进行精确控制,适合大口径空心锥体棱镜的加工。     

光隔离器用微型晶体偏光棱镜的研制

本文以光隔离器用偏光棱镜为例介绍了微型晶体偏光棱镜的设计、材料选择以及加工方法。将通光孔径小于５ｍｍ的偏光棱镜称为微型棱镜。其结构设计通常遵从常规偏光棱镜的设计方法，但是考虑到器件微型化造成的材料机械强度的降低、加工应力对器件性能的影响以及加工工艺的技术难度的增加等因素，作者在器件结构设计上作了周密地考虑。为配合设计工作，文中相应地详细介绍了材料性能的检测方法，并给出了典型材料的测量数据结果。文中最后部分较为完整具体地介绍了借助晶体靠模技术对微型偏光棱镜实施加工的过程。本文对从事小型精密光学器件设计加工人员有一定的参考作用     

从反射面检测锥体棱镜直角误差的方法

介绍了一种使用平面干涉仪检测锥体棱镜直角误差的方法。使用这一检测方法时需要制做一个角度为24.4°的夹具,将被测棱镜放置在夹具之上。这个夹具的作用是,可以使来自干涉仪的标准平行光束(测试光束)由反射面折射入棱镜内,并且垂直于被测直角棱线,经被测直角两个面的反射光仍按原光路返回。当出射光束与干涉仪的标准平行光束(参考光束)重合时产生干涉,实现在平面干涉仪上对锥体棱镜直角误差的测量。与传统的测量方法相比较,该方法具有测量准确、计算精度高的特点。适合于对高精度锥体棱镜(α≤3″)直角误差的测量。     

液晶显示中的合色棱镜

X 棱镜是一般TFT LCD投影仪所采用的合色元件,其性能直接影响着投影仪对比度等各指标。针对X 棱镜的指标要求,提出了一种X 棱镜的新的冷加工方法,并基于TFCal设计的膜系,进行棱镜样品的实际加工、制备及检测等。最终测量结果表明,该加工方法和膜系完全可以用于实际生产应用。     

大口径锥体棱镜的制造与测量方法

锥体棱镜的设计要求一般为α≤5″,N=0.25,ΔN=0.2,是一种加工难度大,测量精度要求高的棱镜。采用对立方体加工形成锥体棱镜的制造方法,应用激光干涉测量技术对加工过程中的直角误差Δ90°、棱镜的出射光与入射光的偏离角误差α进行测量与控制,是一种既能满足设计指标要求又能满足大批量生产要求的加工方法。该加工方法适合于入射面圆直径在Φ50mm^Ф80mm的锥体棱镜。     

三百直角棱镜的成盘加工和快速检验

随着激光计量技术的发展,三面直角棱镜(又称锥体棱镜或四面体)的应用也日益普遍。三面直角棱镜常常是激光计量仪器中的关键零件,对其直角误差和面形误差往往提出很高的设计要求,如直角误差不大于O.3″～1″,面形误差不大于0.1～O.3个光圈。目前一般采用单件手修的加工方法,效率很低,检验方法也受测量精度和设备条件的限制,远远不能适应成批生产的要求。我们在研制“光电光楔测角仪”时,设计加工了如图1所示的三面直角棱镜。加工中试用了成盘加工和快速检验直角误差的方法。     

BBG602棱镜组件加工及转像规律分析

介绍了BBG602棱镜组的加工工艺。在BBG602棱镜组的加工过程中,由于影响棱镜组精度的因素很多,因此棱镜组胶合过程的控制贯穿了整个生产过程。通过对棱镜组转像规率的分析,进一步了解了胶合过程对指导棱镜组加工的重要性。通过用该方法加工棱镜组,实践证明是合理可行的。     

可调中心偏弹簧曝光夹具的设计

本文介绍了一种结构新颖、操作方便、性能可靠、精度很高的可调中心偏弹簧曝光夹具的设计原理及使用方法。     

激光加速度传感器的理论研究

提出了一种新型加速度传感器的设计理论。该传感器设计以角锥棱镜作为惯性摆，利用光学干涉原理，可以实现对运动物体的二维加速度测量。对该传感器进行了系统的理论研究，给出了二维加速度激光传感器设计参量选取的一般规律，并给出了实验的初步结果。     

消色差的1/4波长延迟器的几何光学设计

在许多光谱学测量和实验研究中,常需要一个消色差1/4波长延迟器来满足各种实验测量条件.这可以通过一个在工作波长范围内折射率变化较小的菱型棱镜来实现.为了使用方便,在光学系统中可设计一个具有三个全内反射面的V型棱镜,其总的相位延迟达90°,同时可避免光路偏差.在实际应用中,需对棱镜的尺寸和通光孔径进行优化设计,以达到最佳效果.在本文中,我们给出了具有这种结构的几何设计例子,还结合不同参量成功地设计研制了一个消色差的1/4波长延迟器,并应用于磁光材料的克尔效应测量中.文中给出了详细计算和误差修正,所给出的计算公式可用于其他尺寸的消色差1/4波长器的设计和研制.     

A prism anamorphic system for Gaussian beam expander

Basic properties are given of the prism anamorphic expander of a Gaussian beam composed of a couple of prisms in tandem. Its shorter overall length for a given expansion, relative ease of optical adjustment, a sharp selection of polarization component, and rather small inclusive dispersion make it an excellent beam expander in a specific laser cavity. The design principle is presented of the prism system with a grating for an anastigmatic optical resonator for a dye laser of narrow linewidth and of short pulse duration.     

空间外差光谱仪视场展宽棱镜设计理论与方法

空间外差光谱仪采用特定楔角的棱镜实现视场拓展是提高仪器通量和辐射灵敏度的重要手段之一。借鉴传统傅里叶变换光谱仪视场展宽基础理论,结合空间外差光谱仪的技术特点,研究了基于数值归纳方法进行视场展宽棱镜设计的理论依据和实现途径。分析了不同Littrow角和目标波数下视场展宽棱镜顶角的最优取值及最大视场展宽容限。结果表明数值归纳方法全面衡量各级次视场对相位差的影响给出视场展宽棱镜顶角的最优取值,与传统理论推导方法相比,沿色散主截面方向视场容限提高了10%～30%,且数值归纳方法设计空间外差视场展宽棱镜简单、直观,在设计过程中可同时分析仪器参数对视场展宽容限的影响。     

超光谱成像仪中棱镜的热光谱特性

为了确定超光谱成像仪热控指标和开展热设计,研究了超光谱成像仪中棱镜的热光谱特性。介绍了超光谱成像仪的工作原理以及热光谱特性的含义,分析了棱镜的环境热效应,论述了棱镜热光谱特性研究内容及技术路线,推导了温度变化时棱镜偏转角以及角色散的函数关系,进一步得到光谱中心平移及光谱带宽随温度变化规律。借助有限元分析,比较了K9、熔石英两种材料的棱镜的入射角、顶角、材料色散、光谱中心平移及光谱带宽随温度变化规律,确定了棱镜的热控指标,并设计了热光谱试验。理论分析和试验结果表明由于热变形引起的光谱带宽和光谱分辨率改变可以忽略不计,光谱平移主要由材料折射率温度系数决定;棱镜材料色散(dn/dλ)对温度变化不敏感,因此温度变化对其光谱带宽影响不明显; 本文研究方法合理,结果可信,对确定棱镜的热控指标和优化热设计具有指导意义。     

星间激光通信光束微弧度跟瞄性能检测装置的设计原理

基于矢量折射定理,研究了透射光束通过双棱镜实现微弧度量级偏转的设计原理,解决了星间激光通信精跟瞄检测的难题。推导了正交双棱镜实现光束偏转的精确公式,提出以水平张角和垂直张角表达光束视场,并说明了单棱镜实现光束偏转的一般情况。根据设计指标和计算结果确定了棱镜的主要参量,进而对光束的偏转结果进行了数值模拟。最后的实验结果与模拟结果基本一致。结果表明:取棱镜棱角α为4°时,棱镜每旋转1′,透射光束变化约1μrad;分别控制双棱镜在其最小偏向角一侧小角度偏转,可以实现光束在水平方向和垂直方向500μrad范围内的精确扫描,装置的扫描精度可以达到0.2μrad。     

液晶棱镜双折射实验

介绍了液晶棱镜盒的制作及利用其测试液晶双折射的实验方法.这种棱镜盒的2片梯形透明导电玻璃的重合部分为等边三角形.不加电场时,液晶盒不是光学各向异性的单轴晶体,没有双折射现象,只能观察到散射现象;在电极上施加电压使液晶垂面排列,液晶盒成双折射单晶,利用三棱镜最小偏向角原理测试液晶双折射率.     

偏振干涉成像光谱仪中Wollaston棱镜光程差及条纹定位面的精确计算与分析

论述了基于单Wollaston棱镜的偏振干涉成像光谱仪的基本原理;采用波法线追迹方法,对光以4种不同入射方式经过偏振干涉成像光谱仪中单Wollaston棱镜的精确光程差、分束角及干涉条纹定位面进行了计算,并给出它们与棱镜楔角、入射角及入射位置之间的理论公式;采用计算机模拟对光程差、分束角及条纹定位面的精确值和近似值进行分析与比较,结果表明精确值和近似值之间存在较大差异;当棱镜楔角、入射角及入射位置增大时,精确值和近似值之间的偏离量随之增大;利用得到的精确值分析了条纹定位面的偏离量及其对傅里叶透镜成像的影响 关键词： 偏振干涉成像光谱仪 Wollaston棱镜 光程差 条纹定位面