王永刚
- 作品数：34 被引量：49H指数：4
- 供职机构：北京空间机电研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术航空宇航科学技术理学更多>>
- Ф420mm高次非球面透镜的加工与检测被引量：16
- 2016年
- 介绍了Ф420mm熔石英高次非球面透镜的加工与检测方法。对现有数控加工工艺进行了优化,通过分工序加工方式,依次采用机器人研磨、抛光和离子束修形技术完成了透镜的加工。进行非球面透镜检测时,考虑透镜的凹面为球面,利用球面波干涉仪对其面形进行了直接检测,剔除干涉仪标准镜镜头参考面误差后,透镜凹面的精度达到0.011λ-RMS;针对透镜的凸面为高次非球面,采用基于背后反射自准法的零位补偿技术对其进行面形检测,其精度达到0.013λ-RMS。最后,采用一块高精度标准球面镜对加工后透镜的透射波前进行了自消球差检测,得到其波前误差为0.013λ-RMS。试验结果表明,非球面透镜各项技术指标均满足设计要求。所述工艺方法亦适用于更大口径的非球面透镜及其他类型非球面光学元件的高精度加工.
- 孟晓辉王永刚李文卿王聪张继友
- 关键词：非球面透镜光学加工透镜加工面形精度
- 一种碳化硅表面改性方法
- 本发明一种碳化硅表面改性方法，采用PVD(物理气相沉积)改性，先将基片清洗干净，检测改性前粗糙度，后放入整洁的镀膜机内，同时，在镀膜机相应位置放入膜料镍(Ni)、硅(Si)；提高镀膜机真空室内的真空度，达到改性标准后，先...
- 白云立王利王刚张继友周于鸣王永刚孟晓辉郭文徐领娣于建海
- 文献传递
- 空间同轴三反相机Φ520 mm次镜的加工与检测被引量：4
- 2017年
- 为了满足空间同轴三反相机对大口径凸非球面高精度的面形质量和精确的几何参数控制要求,提出以计算机控制确定性研抛工艺为核心的多工序组合加工及检测技术。在加工阶段,首先利用超声振动磨削技术对非球面进行面形铣磨,其次应用机器人对非球面面形进行快速研磨和粗抛,最后采用离子束修形技术实现非球面的高精度加工;在检测阶段,首先利用三坐标测量机对铣磨和研磨过程中非球面的面形及几何参数进行控制,进入干涉仪测量范围后,再采用Hindle球法对非球面光学参数进行干涉检测。结合工程实例,对一口径520 mm的凸双曲面次镜进行了加工及检测,其面形精度RMS为0.015λ(λ=632.8 nm),几何参数控制精度ΔR误差为0.1 mm、ΔK优于0.1%,满足光学设计技术指标要求。
- 孟晓辉王永刚马仙梅李文卿李昂张继友
- 关键词：光学加工机器人次镜
- 大口径硅基空间红外透镜的高精度加工与检测(特邀)
- 2022年
- 随着红外技术的不断发展,空间大口径红外光学元件的需求日益增长,其各项制造指标也逐渐接近可见光级光学元件的制造要求,由此对新型空间红外光学元件的加工和检测技术均提出了更高的挑战。针对大口径的高陡度超薄硅基红外透镜,提出了以超声铣磨-机器人研抛-离子束精抛为工艺链路的加工方案,改善了传统红外工艺路线存在的低效率、表面高频误差等问题。针对凸非球面轮廓检测中支撑引起的测试误差,在粗抛和精抛阶段分别采用了柔性缓冲支撑与三点强迫位移支撑方法,有效解决了大口径高陡度超薄透镜测试中的支撑变形问题。经过理论仿真与实验验证,证明该测试方法具有较好的一致性。通过改进的轮廓检测方法,实现了轮廓测试中支撑误差的准确分离,有效提升了加工的极限精度。最终大口径红外透镜凸非球面加工精度达RMSλ/50 (λ=632.8 nm),满足设计指标要求。
- 王国燕许瑞于秋跃王永刚孟晓辉
- 关键词：光学加工
- 一种高精度大口径非球面竖直面形检测自动调整方法
- 本发明涉及一种高精度大口径非球面竖直面形检测自动调整方法，属于先进光学制造与检测领域；步骤一、通过激光跟踪仪拟合零位补偿器的中心基准轴线；步骤二、搭建非球面竖直检测系统；步骤三、在待测反射镜的顶部侧壁处粘贴6‑8个靶球；...
- 孟晓辉王永刚李昂栗孟娟杨业白云立徐领娣赵静李文卿王兆明杜妍
- 文献传递
- 柱面透镜准直LD光场的计算建模方法研究被引量：1
- 2012年
- 为了简化LD光场准直柱面透镜繁琐的理论设计过程,便于进行实际操作,利用Matlab计算建模的方法,计算理想准直柱面透镜上的各个离散点的坐标值,通过拟合或二次曲面方程逼近的方法来获得准直柱面透镜的面型参数。分析表明,二次曲面柱面透镜非常适合做半导体激光器的准直透镜,可以根据具体需要来选择相应的面型。相比于其他方法,该方法简单直观,易于设计和加工,参数的优化调整迅速,可以根据加工工艺的难易程度来选择合理的透镜参数。
- 孟晓辉张继友郭文王永刚金钊
- 关键词：半导体激光器二次曲面
- 一种非球面反射镜有效通光口径的定量化检测方法被引量：1
- 2020年
- 有效通光口径是非球面反射镜的一项重要指标参数,但在现有检测工艺中存在着难以定量化检测、测试误差大等问题,导致在后续系统复算过程中难以对成像品质进行正确评估。为了解决这些问题,文章提出在干涉检测阶段采用非线性误差校正的方法来对非球面反射镜的有效通光口径进行检测。首先是通过光线追迹的方法采集一系列干涉仪CCD坐标系和待测反射镜坐标系下的坐标点数据;然后对坐标点数据进行多项式函数拟合,建立两者间非线性误差函数关系;最后以干涉仪CCD坐标系尺度下的有效干涉条纹图形作为输入,反算出镜面尺度下反射镜的实际有效通光口径。在工程应用实例中,对某型号空间相机中的一块米级非球面反射镜进行了实际检测,单边测试精度为干涉仪1个像素所对应的镜面尺度误差,且该方法的测试误差主要取决于测试系统中所选用干涉仪CCD平均分辨率的大小;分别将校正前后的反射镜参数代入到系统中进行复算,光学系统调制传递函数MTF值的偏差达到了0.013@71.5线对/mm。结果表明,应用该方法不仅可以在加工过程中对反射镜的有效通光口径进行实时监测,还能正确评估相机地面装调阶段的光学系统成像品质,在空间光学元件先进制造领域具有重要的工程应用意义。
- 孟晓辉张继友张继友李昂王永刚李文卿
- 关键词：光学加工光学检测非球面反射镜非线性误差校正
- 离子束加工中全频段误差的演变被引量：3
- 2020年
- 在空间光学、光刻物镜、惯性约束聚变及强光系统等领域的高精密光学元件制造过程中,采用基于小磨头抛光原理的修形技术,虽然能有效去除面形低频误差,但对中高频误差难以修正。为了达到有效控制全频段误差的目的,文章以直径420mm的非球面为样件,在离子束抛光机床上进行不同频段误差的修形收敛试验。针对光学元件面形误差在不同频段的特性,以面形误差频段均方根及梯度均方根指标作为评价参数,分析各频段误差产生的原因,探索离子束工艺参数及其他因素与各频段误差间的对应关系。通过4轮离子束迭代加工后,样件全频段面形误差均方根值从34.973nm收敛到6.025nm,梯度均方根值由0.091λ/cm收敛到0.061λ/cm(λ=632.8nm)。试验结果表明:通过优化离子束的工艺参数,可显著提升光学元件的全频段面形精度,实现频段误差在不同评价参数下的同步收敛。频段均方根及梯度均方根指标可作为评价全频段面形误差变化的标准,对光学加工具有参考价值。
- 李文卿张继友张继友马仙梅王永刚李昂
- 关键词：工艺参数航天遥感
- 一种离子束加工过程中光学镜面温度控制方法及测控系统
- 一种离子束加工过程中光学镜面温度控制方法及测控系统，属于高精度非球面光学制造领域。其中，此控制方法包括基于点热源在物体内的能量沉积理论，建立面热源能量沉积模型；根据面热源能量沉积模型，依次对光学零件镜面能量沉积过程进行静...
- 王永刚李文卿孟晓辉李昂于秋跃王兆明王国艳李春林
- X射线散射法测量超光滑平面
- 2011年
- 介绍了掠入射X射线散射法(GXRS法)测量超光滑表面的原理及基于商业用X射线衍射仪改造而成的实验装置。以3片不同粗糙度的硅片作为实验样品,分别应用一级矢量微扰理论和改进的Harvey-Shack理论对其散射分布进行处理,所得结果与原子力显微镜测量结果基本相符。分析了探测器接收狭缝的宽度和入射光发散度对实验结果的影响,随着探测器接收狭缝宽度和入射光发散度的减小,测量误差呈指数迅速减小。在所测量的空间频率范围内,功率谱密度(PSD)函数的误差随频率的增加而减小。
- 王永刚伏瑞敏孟晓辉徐领娣金钊
- 关键词：功率谱密度
