恒星模拟器成像系统关键部件的研制

摘要

为了满足恒星模拟器成像系统的要求，针对系统中的关键部件，本文以Preston原理为基础，对非球面H-FK61光学玻璃元件的加工工艺进行了研究。通过对研抛过程中各项工艺参数的分析，经过反复实验优化，解决了H-FK61光学玻璃材料质软且脆、不耐高温、不易加工的问题。其次，本文以Ti3O5和SiO2为高低折射率材料，利用高反射膜堆叠加和添加匹配层进行优化设计的办法，设计了干涉截止滤光膜。在薄膜制备过程中，通过对各膜层残余蒸镀的研究与分析，解决了薄膜光谱曲线向长波方向漂移和通带透过率下降的问题。
　　经检测，Φ76mm H-FK61光学玻璃元件非球面面形精度为0.4322μm，干涉截止滤光膜在450nm-800nm波段平均透过率为95.7％，300nm-420nm、850nm-1200nm波段平均反射率分别为99.7%和99.6%，各项数据均符合部件的设计要求。

目录

第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 研究现状

1.2.1非球面加工技术的研究现状

1.2.2滤光膜的研究现状

1.3课题研究的主要内容

第二章 数控非球面加工与光学薄膜的理论基础

2.1 非球面基础知识

2.1.1非球面分类

2.1.2非球面方程

2.1.3最佳比较球面与最大非球面度

2.2 CCOS技术的理论基础

2.2.1 CCOS技术的基础理论方程

2.2.2 去除函数的推导

2.2.3 驻留函数的计算

2.3光学薄膜的基础理论

2.3.1对称膜系的等效层

2.3.2高反射膜堆反射带宽的展宽

第三章 非球面H-FK61光学玻璃元件的制备与检测

3.1非球面H-FK61光学玻璃的研抛工艺研究

3.1.1铣磨过程工艺参数研究

3.1.2抛光过程及其工艺参数研究

3.2非球面H-FK61光学玻璃元件面形检测技术

3.3 Φ76mm 非球面H-FK61光学玻璃元件的加工与检测

3.3.1非球面 H-FK61光学玻璃元件的参数要求

3.3.2 DIFFSYS Version软件的模拟仿真

3.3.3非球面的数控铣磨成型

3.3.4非球面的抛光工艺

3.4测试结果分析

第四章 干涉截止滤光膜的研制

4.1 薄膜材料的选择

4.2 膜系设计

4.3干涉截止滤光膜的制备

4.3.1薄膜沉积设备

4.3.2工艺参数的确定

4.3.3干涉截止滤光膜制备的工艺流程

4.4干涉截止滤光膜的光谱测试与分析

4.4.1光谱性能测试与分析

4.4.2环境测试

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2 展望

致谢

参考文献