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公开(公告)号：CN115365660A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211068376.7
申请日：2022-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K26/356 , B23K26/14 , B23K26/70
Abstract: 本发明提供了一种基于CO2激光的大口径熔石英元件两步法抛光方法，属于光学元件激光加工技术领域。为了解决现有大口径熔石英元件通过机械加工操作繁琐且表面有缺陷及粗糙度高，现有激光加工造成表面残余应力分布不均，表面易产生裂纹的问题。本发明根据熔石英材料与CO2激光相互作用机理，为提升大口径熔石英元件的初始损伤阈值、提升元件表面质量，提出CO2激光两步法抛光大口径熔石英元件的加工方法，包括表面缺陷的蒸发抛光和表面熔融抛光，最终实现大口径熔石英元件的表面加工。可大幅提升表面质量，降低粗糙度以及表面缺陷；克服了大口径光学元件由于表面残余应力不均匀导致的产生表面裂纹和变形问题。
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公开(公告)号：CN115329640A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211068369.7
申请日：2022-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/13 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种基于假想温度均匀分布的熔石英元件CO2激光抛光速度优化方法，属于光学加工技术领域。为解决现有CO2激光抛光熔石英元件工艺过程中，由于热量累积导致分布不均匀的假想温度和残余应力会影响光路的传输、导致元件产生较大的变形，甚至产生表面裂纹，严重影响了该工艺的工程应用的问题。本发明以假想温度分布与残余应力分布的对应关系为基础，通过有限元仿真得到CO2激光抛光后熔石英元件内部假想温度二维分布，对抛光过程中瞬时速度进行优化，以实现元件内部假想温度的均匀分布，进而得到残余应力分布均匀的熔石英元件，防止元件表面变形和产生表面裂纹，从而为CO2激光抛光熔石英元件工艺的工程应用提供理论指导和优化方法。
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公开(公告)号：CN114324393A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111621354.4
申请日：2021-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种熔融石英光学元件加工表面缺陷区引发激光损伤初期能量沉积计算方法，它属于工程光学领域，本发明为解决现有技术缺乏有效的方法用于计算或表征熔融石英光学元件加工表面缺陷区引发激光损伤初期能量沉积的问题；本发明按如下步骤进行：步骤一确定熔融石英光学元件加工表面缺陷区缺陷能级结构；步骤二、获取熔融石英光学元件加工表面缺陷区和无缺陷区受激发产生的荧光发射光谱荧光强度；步骤三、建立光学元件加工表面缺陷区材料非线性离化模型；步骤四、获取熔融石英光学元件无缺陷表面各能级电子密度随时间演变曲线及能量沉积过程中产生的温度；步骤五、获取表征熔融石英光学元件加工表面引发激光损伤初期能量沉积过程的温度和自由电子密度。
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公开(公告)号：CN114264640A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111621697.0
申请日：2021-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种紫外光学元件加工表面微观光伤点缺陷检测方法，它属于工程光学领域。本发明为解决现有技术中缺乏有效的微观光伤点缺陷精确辨识与检测方法的问题，本发明包括如下步骤：步骤一、确定元件加工表面尺寸最大的表面结构缺陷并完成定位；步骤二、获取步骤一定位的缺陷受不同波长激发光作用下产生的荧光发射光谱峰值强度，确定峰值强度最高的激发光波长为最佳激发光波长；步骤三、确定最佳缺陷位置；步骤四、对最佳缺陷位置受激发产生的荧光发射光谱进行高斯谱线拟合分析，确定微观光伤点缺陷的种类和权重大小；步骤五、建立元件加工表面缺陷区微观光伤点缺陷之间的演变规律及对步骤四的结果进行验证。
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公开(公告)号：CN114119554A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111428143.9
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于卷积神经网络的表面微缺陷检测方法及装置，涉及机器学习技术领域，用以解决现有技术对于元件表面缺陷的检测准确率不高且自动识别效率不高的问题。本发明的技术要点包括：采集获取多个元件表面缺陷区域的图像作为图像训练集；对训练集图像进行预处理；将预处理后的训练集图像输入改进的卷积神经网络模型中进行训练，获得训练好的基于卷积神经网络的分割模型；将包含元件表面缺陷区域的待检测图像输入训练好的基于卷积神经网络的分割模型中，获得分割结果；基于分割结果，计算获得缺陷区域在图像中的位置和尺寸。本发明解决了传统图像处理算法较难获得缺陷的完整轮廓且会检测出多个目标干扰信息的问题，且极大的降低了图片处理的时间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114113115A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111429808.8
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种大口径元件表面微缺陷高精度自动定位方法，涉及工程光学技术领域，用以解决现有技术对于大口径元件上尺寸较小的缺陷区域难以准确定位的问题。本发明的技术要点包括：获取元件表面缺陷区域的原始位置，包括在机床坐标系下X、Y、Z轴原始坐标；采用改变物距的自动聚焦方法对缺陷区域Z轴原始坐标进行修正，获得Z轴修正坐标；根据Z轴修正坐标对应的物距，采集包含元件表面缺陷区域的图像并对图像进行处理，利用处理结果对缺陷区域X、Y轴坐标进行修正，获得X、Y轴修正坐标。本发明提高了元件表面缺陷的定位和尺寸测量精度，为后续激光修复提供了可靠参数。本发明可应用于在已获取元件表面缺陷粗定位后进一步精确定位缺陷区域位置。
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公开(公告)号：CN112379636B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202011271286.9
申请日：2020-11-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B19/19 , G05B19/4069
Abstract: 一种针对光学晶体表面损伤点的变步距微铣削修复刀具轨迹生成方法，属于光学材料与光学元件表面修复技术领域。本发明是为延缓软脆KDP晶体在微铣削修复中产生的恒定周期刀痕对入射激光调制作用，达到提高KDP晶体元件抗激光损伤能力并延缓其使用寿命的目的。技术要点：建立修复轮廓的数学模型；利用GPR轨迹生成方法确定刀具铣削修复轮廓时刀具与轮廓的离散接触点用于控制伪随机轨迹的运动趋势；利用所建立的修复轮廓数学模型和选取的微铣刀尺寸；应用NURBS建模方法将刀位控制点点集插补为一条空间曲线；按照曲线模型在UG软件中建立曲线，以此曲线为修复轨迹进行加工过程仿真。经验证，本发明对恒定周期刀纹有很好的消除作用，有助于提升了其抗强激光损伤能力。
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公开(公告)号：CN111504958A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010158348.9
申请日：2020-03-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 一种软脆光学晶体加工表层荧光性缺陷检测方法，涉及一种晶体缺陷检测方法。目的是解决现有方法无法获得晶体表层缺陷的受激荧光的稳态光谱和内部结构的问题。检测方法利用软脆光学晶体加工表层微区荧光性缺陷检测光学系统中进行，一、缺陷定位；二、测量背底；三、测量可见光波段稳态荧光光谱；四、测量可见光波段瞬态荧光光谱；五、测量近红外波段稳态荧光光谱；六、改变波长获得不同激发光波长下的可见光波段瞬态荧光光谱和近红外波段稳态荧光光谱。本发明可以实现晶体元件表层缺陷、表层缺陷激发稳态荧光光谱以及表层缺陷激发瞬态荧光光谱的检测。本发明适用于晶体表层缺陷检测。
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公开(公告)号：CN107356608B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201710600207.6
申请日：2017-07-21
Applicant: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 , 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/95
Abstract: 本发明公开了一种大口径熔石英光学元件表面微缺陷快速暗场检测方法，首先采用明场面阵CCD显微系统对光学元件进行定位，确定光学元件在绝对坐标系下的位置，再利用光谱共焦测距系统确定光学元件强激光辐照出光面方程，最后利用暗场线阵CCD显微系统对精确移动的大口径熔石英光学元件表面进行单向光栅式逐行快速扫描，获取微缺陷信息，并采用明场面阵CCD显微系统在线监测光学元件。本发明实现了对光学元件表面微缺陷进行全口径自动化扫描，大大提高检测效率，全口径光学元件表面微缺陷的快速扫描与检测时间可控制在30min以内。
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公开(公告)号：CN110411346A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910740204.1
申请日：2019-08-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种非球面熔石英元件表面微缺陷快速定位方法，它属于工程光学技术领域。本发明解决了现有光学元件表面微缺陷检测效率以及定位准确率低的问题。本发明建立机床坐标系，根据待测熔石英元件的非球面的四条边界线在机床坐标系下的位置，来获得待测熔石英元件的非球面的几何中心在机床坐标系下的坐标；将待测熔石英元件移动至光谱共焦位移测距仪处，对待测熔石英元件的非球面表面的特征点进行测距，根据非球面表面的特征点坐标来拟合出待测熔石英元件的非球面在元件坐标系下方程；采用CMOS面阵相机采集图像后，将图像的二维信息还原至三维，从而获得待测熔石英元件非球面表面缺陷点的位置信息。本发明可以应用于光学元件表面微缺陷检测技术领域。
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