液晶显示技术的开发和产业化——庆祝中国科学院长春光学精密机械与物理研究所建所50周年

介绍中国科学院原长春物理所1969年国内首次开展研究液晶显示技术以来TN、STN、a SiTFT及低温p SiTFT LCD的研究和取得的科研成果,并叙述了科技成果与吉林省液晶产业、联信STN LCD产业结合的情况。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间天文观测技术蒋筑英攻关突击队:国家的需求就是我们责无旁贷的使命

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间天文观测技术蒋筑英攻关突击队(以下简称“突击队”)现有成员151人,其中中共党员104人,35岁以下青年队员77人。突击队核心力量参加过“神舟”“天宫”等有效载荷的研制。“巡天号”光学舱是我国载人空间站工程的重要组成部分,其有效载荷巡天光学设施是其标志性载荷。

Eu(p-PBA)_3phen1/2H_2O的高分辨光谱和Raman光谱Eu(p-PBA)3phen1/2H2O的高分辨光谱和Raman光谱*张颖唐波金林培(北京师范大学化学系,北京100875)吕少哲黄世华(中国科学院激发

配合物Ｅｕ（ｐ－ＰＢＡ）３ｐｈｅｎ１／２Ｈ２Ｏ（ｐ－ＰＢＡ：对苯基苯甲酸酸根离子；ｐｈｅｎ：邻菲咯啉）在紫外光激发下，能发出很强的红色荧光．以Ｅｕ（Ⅲ）离子为光谱探针，７７Ｋ下测得其高分辨激发和发射光谱，选择激发配合物的５Ｄ０能级，得到两组不同的发光光谱，表明配合物中Ｅｕ（Ⅲ）离子有两种不同的化学环境．配合物的喇曼光谱中，羧基阴离子的反对称伸缩振动和对称伸缩振动谱带是明显分裂和带肩峰的宽带。

磁流变抛光技术在中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究进展（英文）

简述了国内外磁流变抛光技术的研究历史和现状。介绍了磁流变抛光技术的抛光原理、特性及优点。着重阐述了长春光学精密机械与物理研究所近几年来在磁流变抛光技术研究方面的最新进展,解决了磁流变抛光的若干关键技术,主要包括:研制出一种新型磁流变抛光液,这种磁流变抛光液具有优良的流变性和较高的抛光效率;研究出一种基于矩阵代数运算模型的磁流变抛光驻留时间求解算法;为了增加去除函数(抛光区)面积、提高材料去除效率,研制出适合大口径非球面反射镜加工的带式磁流变抛光机。

建立光学精密机械加工工艺数据库的设想

阐述了建立光学精密机械加工工艺数据库的必要性和可能性 ,并提出了在长春光机所建立光学精密机械加工工艺数据库的设想。

建院75周年之中国科学院长春光机所:凝心聚力,攻坚克难;创新科技,报国为民

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称“长春光机所”)是新中国首个光学专业研究所,历史悠久,战略引领,布局学科,开拓创新。一方面,长春光机所在空间光学技术、航空光学技术、先进光学材料与加工技术、光电测控与探测技术、先进光栅制造技术等领域取得了辉煌的科研成果。另一方面,长春光机所开放包容,分建、援建了众多光学领域的研产学机构,被誉为“中国光学的摇篮”。展望未来,长春光机所将聚焦光电领域基础前沿,突破关键核心技术,建设成为国际一流的精密仪器与装备创新研究基地。

从地到天,走好空间引力波探测的第一步——中国科学院长春光机所空间引力波超稳超净实验室建设

时空中的涟漪、有质量的物质加速,改变了时空的扭曲,引力波随之产生.2017年,美国的3位物理学家因构思和设计激光干涉仪引力波天文台(LIGO),对直接探测引力波作出杰出贡献,荣获2017年诺贝尔物理学奖.地面引力波探测是一项革命性的科学成就,它们的发现验证了爱因斯坦广义相对论的预言,并且带来了对宇宙深层结构的全新洞见.通过探测引力波,科学家们得以窥探宇宙中最为剧烈、最为神秘的事件,如黑洞合并、中子星碰撞等,如图1所示.

《中国科学计量指标:论文与引文统计》利用之初探

通过对《中国科学计量指标 :论文与引文统计》的分析和利用 ,探讨了“指标集”

光学遥感卫星精密敏捷成像控制技术综述

从控制的角度综述了多功能、高质量成像需求下,超稳定、超精确、超敏捷高分辨率光学遥感卫星精密敏捷控制的关键技术和研究进展。以卫星成像与姿态控制系统性能的关系为基础,从姿态机动能力与多功能成像、姿态确定精度与成像质量和姿态控制精度与成像质量三个方面论述了精密敏捷控制技术对光学遥感卫星成像的重要性。在此基础上,结合光学遥感卫星姿态控制系统的组成及原理,分析了影响姿态控制精度和姿态机动能力的主要因素,对高精度姿态确定、精密姿态控制和敏捷姿态控制三个关键技术方向进行了讨论和总结。最后,综合当前技术的发展趋势,围绕一体化成像控制的设计思想展望了精密敏捷控制技术未来的发展趋势,为实现高分辨率光学遥感卫星多功能、高质量成像控制提供了理论依据和工程参考。

探索超精密机械加工的未来发展趋势

随着时代的发展与社会的进步,工业机械化程度日益提高。在这样的背景下,机械加工制造业的发展不断繁荣。与此同时,随着人们对机械加工需求与标准不断提高,机械加工也日趋精密、高效。当前,探讨超精密机械加工的未来发展趋势成为人们必须思考的问题。笔者通过研究,从超精密机械加工在未来机械领域的发展前景入手,探讨未来超精密机械加工的发展趋势。

在中国科学家的指引下

人类与生俱来就肩负着一份使命,这份使命与他的职业和工作密切相关。在社会生活中,每份工作对于建立、维持和发展人类生活都具有同等重要的宝贵作用。例如,医生可以挽救许多人的生命;保洁员可以保持环境的清洁与舒适,防止异味的产生,有效阻断潜在的传染或疾病。许多人一生大部分的时间都在为人类的发展作贡献。例如,光学物理学家、工程师王大珩院士,被誉为中国"光学工程之父"。

超薄光学元件精密加工关键技术

针对超薄光学元件在加工过程中因重力和磨头产生应力形变的特点,提出了一种高效、先进的超薄光学元件综合加工方法。该方法综合运用了精密铣磨、精密抛光、离子束修形等先进技术进行面形控制。在铣磨阶段采用受力分析和误差补偿的方法降低了元件变形引入的面形误差;在抛光阶段通过气囊抛光和沥青抛光的迭代实现了面形快速收敛;在离子束加工阶段充分利用其非接触、无应力的加工特点实现了高精度面形修正。实验选择径厚比为34(边长152 mm,厚度6.35 mm)的方形融石英材料进行加工实验。结果表明:在铣磨、抛光、修形阶段的各项指标都达到了精密光学元件的加工水平,最终的面形精度为PV=25 nm,RMS=1.5 nm。该加工方法可以广泛应用于超薄光学元件的高精度加工。

大口径光学元件的机械手抛光

为满足大口径光学元件多模式组合加工技术(MCM)的需要,研制了JP-01型数控抛光机械手。该机械手采用柱坐标结构,ρ-θ极坐标运动方式,ρ、θ两轴联动完成MCM加工所需各种运动。运用齐次坐标变换理论和Preston方程,在分析机械手抛光过程中工件表面上任意一点的相对速度、压强及抛光时间的基础上,建立了机械手抛光的材料去除数学模型,同时求解了JP-01型机械手的位姿转换矩阵。运用所建立的数学模型对MCM加工中修正环带误差和局部误差时单个抛光盘常用运动模式的材料去除特性进行了计算机模拟。应用JP-01型机械手对一口径为240 mm,F数为1.5的球面反射镜进行了确定性抛光实验,最终面形精度达到14.6 nm(RMS)。实验表明,所测得数据与理论分析数据吻合,建立的数学模型能真实反映材料去除分布特性,可以指导抛光实现确定性加工,JP-01型机械手能够提供MCM加工所需运动形式。

空间光学遥感器精密调焦机构设计与试验

外界环境变化会引起空间光学遥感器产生离焦现象,导致遥感器成像质量下降,需要设计调焦机构来解决离焦问题。从保证遥感器成像质量和轻小型化的角度出发,详细介绍调焦机构的调焦方案、工作原理和系统组成,提出由双滑块机构实现调焦功能的新型调焦机构;对调焦机构的精度进行理论计算,得到该机构的定位精度和调焦镜的倾斜角度误差均满足设计指标要求。对环境试验前后的机构进行精度测试,试验结果表明,机构定位精度0.006 mm,调焦镜的最大倾斜角为16.5″,满足光学设计指标要求。理论分析和环境试验结果充分表明,该调焦机构具有结构稳定,定位精度高,环境适应性广泛等特性,在复杂多变的环境条件下能够满足空间光学遥感器精确调焦的目的。

精密光学系统的热像差

为了精确控制与补偿物镜的热像差,设计了一套三镜实验光学系统,基于该系统验证了热像差计算方法的准确性。介绍了热像差分析方法及验证实验方案。开展不同热载工况下热像差测试实验,并与仿真结果进行了对比。最后,综合实验与仿真结果,分析了特定热载条件下系统热像差中非轴对称像差成分以及系统最佳焦面的变化趋势,获得了热像差的瞬态特性。实验结果显示:在输入热载大小之比为1∶4∶9的情况下,实验和仿真获得的热像差均方根(RMS)值之比分别为1∶3.75∶9和1∶4.01∶9.01,光学系统所加热载和热像差之间呈线性关系;在实验热载荷作用下,系统最佳焦面的稳态时间小于450min,而热像差中一阶像散(标准Zernike Z4)的稳态时间小于48min,一阶四叶(标准Zernike Z11)的稳态时间小于9min,最佳焦面稳态时间远大于非轴对称成分的稳态时间。基于该三镜实验光学系统所获得的热像差特性能够为投影光刻物镜或其它精密光学系统的热像差控制与补偿提供有力支撑。

量子光学与量子信息领域中的中国

为了解世界量子光学与量子信息的发展态势,认识中国在国际量子光学与量子信息领域中的地位,针对量子光学与量子信息领域的主要学科,按照美国光学学会(OSA)数据库量子光学与量子信息的13个分类,检索了SCI数据库1991年至2006年的数据。用文献计量学、科学计量学和情报分析方法研究国际量子光学与量子信息领域各学科的发展速度,比较各主要国家量子光学与量子信息论文的数量,从而使中国量子光学与量子信息领域的科学家有一个量的判断,多一些思维空间,多一种观察视角。结论认为,量子光学与量子信息是21世纪最具生命力的新兴学科之一,中国在理论和实验两方面都做出了一些重要的具有创新性的贡献,论文被引频次的世界贡献率呈增长态势。

空间光学遥感器中碳纤维复合材料精密支撑构件的结构稳定性

为了研究应用于大口径空间光学遥感器中由碳纤维复合材料(CFRP)制成的精密支撑构件的结构稳定性,设计并研制了连接在主、次镜间的CFRP连接筒。由给定的主、次镜间角度变化量计算出连接筒前端面的最大挠度,根据实际载荷情况建立等效力学模型,计算连接筒轴向弹性模量,结合复合材料层压板理论,确定碳纤维铺层的合理形式。然后,运用ANSYS软件对有限元模型进行分析,计算主、次镜间的角度变化量和支撑结构的模态分布。最后,通过量级逐增的力学试验,采用光学测量方法测量主、次镜间角度变化量,验证CFRP连接筒的结构稳定性。实验结果显示:主、次镜间角度变化量<10″,CFRP支撑构件一阶基频>75 Hz。CFRP支撑构件满足主、次镜间角度变化量要求,具有较好的结构稳定性。

长春光机所深紫外光学薄膜技术研究进展

综述了深紫外光学薄膜技术在中科院长春光学精密机械与物理研究所的研究进展。为满足高性能深紫外光学系统对薄膜光学元件的需求,在以下方面开展了系统研究:定制了两台深紫外光学薄膜专用沉积设备,分别用于高性能深紫外光学薄膜的热蒸发与离子束溅射沉积工艺,实现了φ410mm光学元件的镀膜;通过优化薄膜沉积工艺,双面镀膜样品在193nm处典型透过率为98.5%～99%;对影响光学元件面形精度的因素进行了考察,可实现的膜厚均匀性为0.1%(rms),能够满足高质量深紫外光学系统的容差要求;采用X射线衍射方法对薄膜应力进行了测量,并采用有限元方法分析了应力对元件面形的影响;针对影响薄膜实用性能的因素,提出了针对性的解决方法,采用紫外辐照方法恢复了环境污染引起的透过率下降,发展了基于晶振监控法的膜厚精确控制方法。基于这些研究的阶段性成果,明确了下一步的研究方向。

6-PSS型光学元件精密轴向调节机构

设计了一种采用6-PSS型并联机构的光学元件精密轴向调节机构,以使光刻物镜中光学元件的调节行程达微米级,调节精度达纳米级。将6-PSS型并联机构中的6个移动副改进为3个,减少了驱动器的使用数量,提高了轴向调节机构的可靠性;设计了一种圆角薄柔性铰链结构作为6-PSS型并联机构中的球铰副,实现了轴向调节机构的结构一体化,简化了光机组件的装调过程,提高了机构的机械精度;利用空间矢量法分析了机构输入构件与输出构件之间的位置关系,推导出了机构的传动比表达式,为机构主要结构尺寸的选取提供了依据。轴向调节机构的验证试验结果表明:机构传动比的理论计算值接近于实测值;轴向调节机构的调节行程为74.4μm,调节精度在40nm以内,满足光刻物镜中光学元件轴向调节机构的使用需求。