Φ256mm大口径锗透镜加工技术

随着红外技术的发展，在其光学系统中，锗材料的应用日趋地多。大口径锗材料在应力、均匀性和作为光学零件要求的精度上，对加工者都有一定难度。本文介绍了目前国内口径最大（Φ２５６ｍｍ）的多晶透镜的加工方法。从零件的特点及技术要求到加工工艺、磨具选择、抛光机理等均有叙述及分析。最后，提出进一步改进加工工艺的设想。     

基于改进BP网络的电火花加工工艺选择模型

电火花加工是基于工具与工件间脉冲性火花放电产生的电腐蚀现象来加工工件的，特别适用于复杂形状、特殊要求零件和难加工材料的加工。但是电火花加工r机理极其复杂，加工参数的选择在很大程度上取决于机床操作者的熟练程度，由于操作者的经验和知识所限，往往使电加工机床的性能和功能得不到充分发挥，甚至达不到加工要求。电火花加工所选取的工艺参数直接决定工艺效果，而工艺参数和工艺效果之间的关系异常复杂，解决工艺参数选择难的关键是建立一个合理有效的电火花加工选择模型，进而实现工艺参数的自动优化选取。     

Φ2.16m望远镜新副镜的加工工艺

介绍了Φ２．１６ｍ望远镜新副镜加工中的一些工艺难点及所采取的方法，定性分析了选择合适的工具形状，使镜面面形平滑过渡的可能性。对磨制过程中产生不对称像散的原因及克服的方法进行了探讨，给出了望远镜系统最终的检测结果。     

法布里-珀罗干涉标准具的研制

法布里-珀罗干涉标准具的制作,是一项技术要求较高、困难较大的加工工艺,国内介绍很少。本文较详细的介绍了加工的全过程。在标准平板的加工与测试中,提出了用石墨作填料的薄型抛光膜,对多光束干涉进行了研究试验,并开始了实际应用;在隔圈加工中,提出了在玻璃平板上抛光的方法和测试方法;整体的检验,应用了测量激光等倾干涉环级次变化的方法和激光点光源法。初步解决了中等精度法布里-珀罗干涉标准具的加工工艺和检测方法。     

曲面现场检测工艺技术

目前数控车削回转曲面的加工及检测需要由三坐标测量机多次检测来实现，而一般机械加工车间的数控车削设备与三坐标测量机常常是多对一的配置关系，易造成待检产品在三坐标测量机处积压，消耗过多无效时间，影响产品的制作周期。另外，产品检测需从机床上卸下，检测后需重新找正装夹，这样即延长了加工的辅助时间，又增加了误差的可能性。针对此现状本项研究的目的是将三坐标的检测原理应用到数控车床上，利用机床自身的坐标系统进行数据采样，在加工误差于允许的范围内，在不进行重复装夹的前提下完成数控车削回转曲面的现场检测。具体方案为接触式检测法，该方法采用不带压力或位移传感器的机械式球形测头进行数据采用，测头表面与工件表面的接触状况用弱电流电路通过发光二极管显示，     

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     

Φ420mm离轴抛物面反射镜的制造

本文报告Φ４２０ｍｍ大口径离轴抛物面反射镜的加工与检测技术。给出了加工方案的确定原则，起始球面的选择，离轴抛物面非球面度的计算。讨论了在母抛物面加工过程中，以离轴镜面位置做为子孔径检验来控制母抛物面面形，从而最终保证离轴镜面形的子孔径立式检验方法。并对加工检验中各元件之间的相互位置精度要求作了分析与估算。报告了离轴镜从母体镜上套挖的工艺方法。给出了离轴镜的检测结果。     

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     

大口径方形离轴非球面的非球面度计算与应用研究

采用不同的数值计算方法求解了大口径(340mm×340mm)方形离轴非球面的最接近球面曲率半径和非球面度,得出了各种不同的磨削量及其对应的分布结构。对不同的最接近球面及非球面度所适用的加工工艺和检测方法进行了分析和评价。这对离轴非球面的加工和检测具有一定的指导意义。     

离轴非球面的加工与检测

非球面的加工需要复杂的操作步骤和操作技能。这里通过对加工离轴非球面的过程，介绍了其加工工艺。在研磨和抛光中采用逼近法，算出各带区的非球面度δ，进而加以修正。叙述了经常产生的几种面形误差的修正方法，及测试中的概略、定性、定量三种测试方法。加工的离轴非球面最终结果是令人满意的。     

Fabrication of dielectric-coated metallic, hollow waveguides for infra-red radiation by the electro-deposition of germanium

A new, efficient method has been developed for fabricating germanium-coated, metallic, hollow waveguides by an electro-deposition technique. Preliminary experiments have been conducted to obtain cathode current efficiency and conditions for a uniformly deposited germanium layer for plane metallic plates. The experiments have also shown that a thin germanium layer can be deposited inside metallic pipes with strong adhesion.     

锗双曲面的加工

锗是常用的红外光学材料。随着科学技术的不断发展,对锗零件的技术要求越来越高,其加工难度也越来越大。本文介绍一些加工锗双曲面的经验。     

Electron-beam deposition of vanadium dioxide thin films

Developing a reliable and efficient fabrication method for phase-transition thin-film technology is critical for electronic and photonic applications. We demonstrate a novel method for fabricating polycrystalline, switchable vanadium dioxide thin films on glass and silicon substrates and show that the optical switching contrast is not strongly affected by post-processing annealing times. The method relies on electron-beam evaporation of a nominally stoichiometric powder, followed by fast annealing. As a result of the short annealing procedure we demonstrate that films deposited on silicon substrates appear to be smoother, in comparison to pulsed laser deposition and sputtering. However, optical performance of e-beam evaporated film on silicon is affected by annealing time, in contrast to glass.     

Water-assisted femtosecond laser ablation for fabricating three-dimensional microfluidic chips

When the femtosecond laser focused in the water, the breakdown will be induced. The generated high-speed jet and shock wave can be used to etch silica glass for fabricating three-dimensional (3D) microfluidic chips. We present a simple and practical method to produce 3D multilayer microfluidic chips in silica glass. This method offers high design flexibility and fabricating feasibility. We also introduce a convenient cleaning method for diluting and ejecting the ablated debris from microchannel. Therefore, the femtosecond laser induced high-speed jet and shock wave can be used to fabricate complex microfluidic chips in silica glass. Experimental results show that the diameter of microchannel is uniform and the complexity of the microfluidic chip is under control. As a proof of principle, we demonstrate the feasibility of the fabricating process by using the water-assisted femtosecond laser ablation.     

基于应变锗空穴双量子点的可调耦合和自旋阻塞研究

应变锗空穴量子点是实现超大规模量子计算最有前景的平台之一.由于锗空穴不受超精细相互作影响，有着较长的自旋弛豫时间和量子退相干时间，且锗中本征的强旋轨道耦合和空穴载流子的低有效质量，使得全电场操控空穴自旋量子比特得以实现，极大地降低了器件加工难度，增加了量子点的可扩展性.本文介绍了一种使用应变锗异质结制备重叠栅空穴双量子点器件的方法，完成了应变锗异质结性质测量，空穴双量子点器件制作，单量子点输运性质和双量子点输运性质研究，双量子点耦合可研究调节性研究，以及外磁场存在下的漏电流性质研究和泡利自旋阻塞解除机制的研究.这些工作为未来实现高质量自旋量子比特制备和高保真度量子逻辑门操控提供了实验平台和基本参数.     

空心玻璃微球与载气之间传热过程的影响因素

 为实现玻璃微球与载气之间传热过程的定量控制，建立了玻璃微球与载气之间的热传递模型，研究了载气组份、温度、压力以及微球直径和壁厚对玻璃微球与载气之间传热过程的影响。结果表明：在干凝胶法制备空心玻璃微球工艺中常用载气组份、温度和压力范围内，载气温度和压力对玻璃微球与载气之间传热阻力的影响都可以忽略，但载气中的氦气含量对微球与载气之间传热阻力的影响很显著。随着微球壁厚的增大，玻璃微球与载气之间传热阻力显著增加。因此，改变载气中的氦气含量可以作为控制微球与载气之间传热过程的有效方法，并且随着微球壁厚的增大，提高载气中的氦气含量对增强载气与微球之间传热性能的作用逐渐增强。     

大数值孔径、高次非球面透镜的加工与检验

通过一空间相机光学系统中某透镜的高次非球面表面加工过程,提出了一种基于小磨头数控光学表面成型技术(CCOS,Computercontrolopticalsurfacing)和非球面轮廓检验、零位补偿检验技术的中等口径高次非球面光学表面的加工、检测方法,并且给出了补偿器实际光学设计结果。文中采用这种方法加工的高次非球面表面,最终精度优于1λP V(λ=632.8nm),满足了设计要求。对这种技术的适用范围进行了简明的讨论。     

非线性导波光栅的研究

本文描述了非线性导波周期结构的基本概念和制备方法,并在InSb和掺半导体玻璃波导上制备出了光栅耦合器,观测到了非线性耦合效应,讨论了它们的实用化前景.     

化学气相沉积-氧化烧结法制备惯性约束聚变靶用空心玻璃微球

为实现惯性约束聚变靶用空心玻璃微球直径、壁厚的可控,采用等离子体辉光放电聚合技术,以四甲基硅烷为掺杂气源,对化学气相沉积-氧化烧结法制备空心玻璃微球(HGM)这一制备方法进行了探索。实验结果表明:制备直径为400~600μm、壁厚为5~15μm的HGM,原子分数为5%是一个较合适的掺硅量,成功将微球直径和壁厚的收缩量控制在38%左右;玻璃化后样品中C含量明显降低,主要以C—Si键合形式存在,而Si含量相对增加,主要以Si—O键合形式存在;预充1.23×106 Pa氘气的微球,96h后球内剩余气压依然高达72.95%。     

永磁流变抛光纳米精度非球面技术研究

利用永磁流变抛光技术制造高精度光学元件是一项极具前景的超精密制造技术。对一台五轴联动磁流变数控抛光系统的结构特点、功能特色及关键部件的设计进行了阐述。在此基础上,结合装置开展基础试验,对磁流变抛光过程中的主要控制参量如抛光轮下压量、抛光轮速度等对材料去除特性的影响进行了研究。开展了磁流变抛光对提高工件(K9玻璃)表面粗糙度效果的抛光试验,结果证明该套系统具有良好的磁流变抛光特性,抛光23min后工件表面粗糙度降低到0 6739nm。