一种基于NSGA-Ⅱ遗传算法的光学晶体微缺陷修复工艺多目标优化方法

    公开(公告)号:CN115309108A

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202210971683.X

    申请日:2022-08-12

    IPC分类号: G05B19/408 G06N3/12

    摘要: 本发明提供了一种基于NSGA‑Ⅱ遗传算法的光学晶体微缺陷修复工艺多目标优化方法,属于光学元件加工技术领域。为了解决现有的微铣削修复研究中缺少对多工艺参数耦合作用并同时考虑表面质量和修复效率的需求进行研究的问题。该方法包括如下步骤:S1、以层铣余量、进给速度、主轴转速和螺旋步距为决策变量,以表面粗糙度Sa和修复时间T为优化目标,构建目标函数;S2、确定多目标决策模型的约束条件;S3、根据构建的目标函数和约束条件,构建多目标决策模型;S4、利用NSGA‑II算法对多目标决策模型中决策变量进行求解;S5、根据加工需求选择所需优先解,用于修复加工。本发明为不同修复表面粗糙度和修复效率需求确定实际的修复加工工艺参数提供了有效方法。

    一种熔融石英光学元件加工表面激光损伤阈值预测方法

    公开(公告)号:CN114324273A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111621353.X

    申请日:2021-12-28

    IPC分类号: G01N21/64 G06F17/10

    摘要: 一种熔融石英光学元件加工表面激光损伤阈值预测方法,它属于工程光学领域,本发明为解决现有的激光损伤阈值测试方法,会破坏熔融石英光学元件加工表面,耗费大量试验材料,且适用性不够广泛问题,本方法按以下步骤进行:步骤一、基于变激发光波长荧光探测实验,确定光学元件加工表面缺陷能级结构;步骤二、基于电子跃迁理论和原子轨道理论,建立光学元件加工表面非线性离化模型;步骤三、给定服役激光波长,计算熔融石英光学元件达到激光损伤阈值时临界自由电子密度;步骤四、获取熔融石英光学元件无缺陷表面各个能级电子密度随时间演变曲线;步骤五、获得熔融石英光学元件加工表面被检位置的激光损伤预测阈值。

    大口径KDP晶体元件表面激光损伤的微铣削修复工艺方法

    公开(公告)号:CN108705692B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201810520541.5

    申请日:2018-05-25

    IPC分类号: G06F17/00 B28D5/02 B28D5/00

    摘要: 大口径KDP晶体元件表面激光损伤的微铣削修复工艺方法,属于光学材料与光学元件修复加工技术领域。为了解决软脆KDP晶体元件表面激光损伤点修复时修复轮廓单一、修复表面质量差、效率低等问题。根据修复轮廓的控制方程建立修复点的几何模型;选取加工刀具;创建粗加工修复工序;创建精加工修复工序;将由刀路轨迹计算获得的刀路源文件转换为通用的数控加工NC代码,将NC代码转换为修复机床控制器可识别的加工程序文件;利用粗、精加工NC代码在KDP晶体修复机床上进行精密微铣削修复实验,实现不同激光修复轮廓的高效、高质量加工。能延缓晶体元件表面激光损伤点的增长行为,提高晶体元件抗激光损伤能力并延缓其使用寿命。

    一种考虑光增强效应的光学晶体表面微缺陷修复方法

    公开(公告)号:CN108687977B

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201810517278.4

    申请日:2018-05-25

    IPC分类号: B28D5/00

    摘要: 一种考虑光增强效应的光学晶体表面微缺陷修复方法,涉及一种光学晶体表面微缺陷修复方法。本发明为了解决目前还未实现光学晶体表面微缺陷精密微铣削修复工艺定型的问题。本发明首先采用显微镜对光学晶体表面缺陷点形貌和尺寸进行检测,获得表面待修复缺陷点的横向尺寸和纵向尺寸;通过对比待修复缺陷点的横向尺寸与数控轨迹加工可修复临界尺寸的大小决定微缺陷修复方式;然后基于电磁场理论,建立修复结构诱导光增强的仿真模型,对比分析不同形状和尺寸的修复结构所引起光增强大小,选取光增强最小的修复形状和尺寸规划出最优修复结构;根据已规划的最优修复结构,微铣削加工出相应的修复结构。本发明适用于光学晶体表面微缺陷修复。

    大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法

    公开(公告)号:CN108705689A

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201810520556.1

    申请日:2018-05-25

    IPC分类号: B28D5/00 G06F17/50

    摘要: 大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法,属于精密光学加工领域。本发明是为了解决大口径KDP晶体元件表面微缺陷修复时人工对刀效率低、重复精度差等问题。根据捕捉的刀具及其倒影的轮廓信息,确定每帧图像中刀具与倒影的像素距离;对显微镜采集到的图像尺寸比例进行标定,确定刀具距晶体对刀表面的视觉距离;计算“投影法”对刀过程中视觉差引起的刀具与倒影间距离误差,估算刀具与晶体对刀表面的实际距离;确定最终对刀阶段的时机以保证对刀精准性。根据刀具与晶体的相对位置设计刀具在不同位置处的进给速度、步长参数,建立对刀程序实现刀具从零点到对刀完成的全自动化过程,节省晶体修复时间。

    大口径光学元件表面微缺陷修复用二维大行程联动装置

    公开(公告)号:CN103713102A

    公开(公告)日:2014-04-09

    申请号:CN201310744567.5

    申请日:2013-12-30

    IPC分类号: G01N33/00

    摘要: 大口径光学元件表面微缺陷修复用二维大行程联动装置,涉及大口径光学元件表面微缺陷修复用联动装置。该装置在大型高精度隔振平台上可实现二维联动,用以辅助晶体表面微缺陷的快速探测、精确定位、循环扫描等后续修复工作。X轴直线单元固定在精密平台上,X轴导轨连接板固定在X轴直线单元运动部件上;步进电机驱动X轴直线单元运动部件运动,Y轴导轨连接板固定在Y轴直线单元运动部件上;Y轴直线单元固定在Y轴导轨托盘中,Y轴导轨托盘与X轴导轨连接板定位连接,Y轴导轨托盘另一端为气浮端,气浮框架通过柔性铰链与Y轴导轨连接板连接。本发明用以辅助实现大口径光学元件晶体表面微缺陷修复时的微缺陷快速探测、精确定位与循环扫描等功能。

    大口径晶体微缺陷修复设备用多可调支撑隔振平台装置

    公开(公告)号:CN103591210A

    公开(公告)日:2014-02-19

    申请号:CN201310626364.6

    申请日:2013-11-29

    IPC分类号: F16F15/02

    摘要: 大口径晶体微缺陷修复设备用多可调支撑隔振平台装置,涉及一种大口径晶体微缺陷修复设备用支撑隔振平台装置。为解决现无与大口径晶体微缺陷修复设备配套使用,能够满足大口径晶体微缺陷修复后的轮廓精度以及高修复表面质量的支撑隔振平台装置问题。空气隔振垫铁与隔振垫连接件连接,隔振垫连接件通过支撑腿与工作平台连接,相邻两个支撑腿与支撑腿连接杆一和二连接,两个支撑腿连接杆一之间连接有中间长连接杆,中间长连接杆和与支撑腿连接杆一之间连接有中间短连接杆;支撑腿连接杆一及中间长连接杆内装有可调辅助支撑组件,可调辅助支撑组件与工作平台连接;挂装连接杆组件与工作平台连接。本发明与大口径晶体微缺陷修复设备配套使用。

    超精密驱动机构
    8.
    发明授权

    公开(公告)号:CN100566928C

    公开(公告)日:2009-12-09

    申请号:CN200710144617.0

    申请日:2007-11-16

    IPC分类号: B23Q5/00 B23Q5/34

    摘要: 超精密驱动机构,它涉及一种驱动机构。本发明的目的是为解决现有直线运动的超精密工作台的缺点是静、动态刚度较低,抵抗外界干扰的能力较差的问题。本发明中间推动板的上部设置在前推动板和后推动板之间,中间推动板的下端与气浮转换块的上端相连接,前推动板内设有第一节流小孔,后推动板内设有第二节流小孔,中间推动板与前推动板之间形成第一气体静压气膜腔,中间推动板与后推动板之间形成第二气体静压气膜腔,气浮转换块内设有静压节流小孔。本发明的优点是:结构简单、工作可靠,彻底消除了丝杠驱动方向之外的两个方向的力干扰。精度高,大行程超精密工作台的直线度达到了0.17μm/600mm。承载能力高,应用范围广,可应用于多种形式的超精密工作台的驱动。

    龙门式超精密飞切铣床
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN101195178A

    公开(公告)日:2008-06-11

    申请号:CN200710144867.4

    申请日:2007-12-19

    摘要: 龙门式超精密飞切铣床,它涉及一种铣床。本发明解决了现有技术中没能提供用于平面超精密加工的专用设备来加工非线性光学领域所急需的KDP晶体等功能材料的问题。所述主轴套(38)套装在气体静压主轴(35)上,飞刀盘(34)安装在气体静压主轴(35)的下端上,上溜板(41)的两端通过两个中间溜板(45)与两个下溜板(46)分别固接并形成凹槽(62),所述导轨(42)的上端安装在凹槽(62)内,真空吸盘(57)安装在上溜板(41)上,丝母(58)套装在丝杠(11)上,丝杠(11)的两端安装在导轨(42)的上端。本发明实现了高精度的直线进给运动和刀盘的回转运动,而且导轨和主轴均采用了空气静压的控制方式,具有精度高、无污染等优点。

    基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法

    公开(公告)号:CN116852559A

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202310611108.3

    申请日:2023-05-29

    IPC分类号: B28D5/02 B28D5/00

    摘要: 本发明基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法,涉及精密光学加工技术领域,为解决现有对刀方法对加工条件要求较高,对刀精度相对较差,易受外界环境干扰,同时安全性方面不足的问题。本发明首先通过三点“试切法”确定待修复晶体表面的平面拟合方程,根据扫描显微镜获得的光学表面微缺陷的平面位置信息,计算不同待修复缺陷点至对刀表面的距离,以确定对刀进给距离,提高对刀效率的安全性;然后通过修复显微镜基于“倒影法”计算对刀过程中刀尖距离晶体待修复表面的距离;最后以扫描显微镜中出现的对刀凹坑作为对刀完成的判据。本发明的对刀方法解决了“倒影法”易因刀尖粘屑导致误判的问题,保证了对刀准确性。