超精密平面光学元件检测技术

超精密光学元件是决定高端装备性能的核心元件,在大科学装置、精密仪器等领域中被广泛应用。对光学元件进行高精度检测是保证元件质量的重要途径。光学检测技术因具有非破坏性、高精度而成为光学元件检测的有效技术。首先,对超精密光学元件主要检测技术进行了综述,重点介绍技术原理、研究现状和应用瓶颈;其次,针对光学检测技术中的相位解调问题,以波长移相测量技术为例,结合超精密平面光学元件检测,概述了相位解调算法的原理与实现过程,并对其性能进行综合评估;最后,展望光学元件检测技术的未来发展趋势。

功率谱密度(PSD)在评价超精密光学表面中的应用研究

用原子力显微镜对不同工艺下获得的超光滑反射镜基片进行了功率谱密度(PSD)检测,并对结果进行分析,以指导光学元件加工。

超光滑光学表面的磁性类Bingham流体确定性抛光

利用磁性抛光介质在梯度磁场作用下呈现出具有粘塑性的类Bingham流体的特点,实现了对具有超光滑表面精度要求(表面粗糙度一般低于0.5nm)的光学元件,特别是应用于接近衍射极限的短波段光学元件的确定性抛光.磁流体与被抛光工件间的相对运动导致工件表面抛光区域产生较强的剪切力,从而去除工件表面材料.通过控制梯度磁场的敏感参量如磁场强度、磁极间距等获得磁场中类Bingham流体形成柔性抛光带的形状及工作状态的实时响应.去除函数和去除率曲线反映了磁流体抛光符合经典Preston抛光模型,并突出体现确定性去除这一特点.磁流体抛光全过程中去除函数向外周呈稳定的高斯分布状光滑渐变化趋势.抛光结果表明,配制成功的初始粘度0.5Pa·s的标准磁流体抛光液可实现对超光滑光学元件确定性抛光,弥补传统接触式或压力式光学抛光呈现较大下表面破坏层、去除确定性不高等缺点,抛光35min后工件表面粗糙度由最初17.58nm收敛到0.43nm.