李文卿 作品数:15 被引量:32 H指数:3 供职机构: 北京空间机电研究所 更多>> 发文基金: 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 电子电信 航空宇航科学技术 更多>>
应用旋转法实现大口径非球面反射镜零重力面形加工 被引量:6 2019年 为了在地面制造环境下实现大口径空间非球面反射镜的零重力面形加工,建立了基于重力卸载的高精度旋转检测工艺方法。首先对N次等间隔旋转法的基本原理进行了介绍,并结合一块Ф1290 mm ULE材料的非球面反射镜加工实例,分别给出了旋转法实施环节中的旋转角度和偏心误差控制方法,实际角度误差和偏心误差分别优于0.1°和0.1 mm。然后,在低精度阶段采用了3次旋转法对检测结果进行处理,主镜面形精度快速收敛至0.029λ-RMS;同时由于应用旋转法而导致镜面上的对称性误差累积放大,进行了针对性去除,面形精度进一步收敛至0.023λ-RMS。最后,采用了6次旋转法对检测结果进行处理并指导光学加工,反射镜6个方向下的实测面形精度为0.012λ-RMS,去除重力变形误差后面形精度达到了0.010λ-RMS,该面形可以认为是卫星入轨后零重力空间环境下的反射镜面形。文中所述加工工艺方法不仅适用于米级口径,还适用于更大口径空间非球面反射镜零重力面形的高精度加工。 孟晓辉 王永刚 李文卿 陈建丞 周于鸣 张继友关键词:光学加工 空间光学遥感器 非球面反射镜 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 航天相机非球面光学元件的离子束抛光工艺研究 被引量:3 2016年 介绍了某型号航天相机中一块Φ305mm大相对孔径(F#1.3)二次凸非球面反射镜的离子束抛光工艺方法。通过去除函数长时间稳定性分析实验,确认了RF60和RF40两种规格的离子源工艺参数,其所产生的去除函数的PV峰值去除率稳定性分别为3.71%和4.5%。对低入口面形精度的凸非球面反射镜,经过三轮离子束抛光,其面形精度从初始的PV=1.302λ、RMS=0.201λ提高至PV=0.157λ、RMS=0.013λ,满足了型号设计要求。 孟晓辉 王永刚 李文卿关键词:光学加工 面形精度 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 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 一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法 本发明提供了一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法,根据图纸设计要求,切割出留有加工余量的圆柱形镜坯;对镜坯外圆柱面、凸面侧和凹面侧的平台面、球面凸面和非球面凹面进行铣磨加工;以透镜的外圆和任一平台面作为安装基准,对铣... 孟晓辉 王国燕 梁慧龙 许瑞 郝言慧 赵静 李昂 李文卿 王永刚干涉检测中的CCD坐标系与镜面坐标系非线性关系标定方法 本发明提出一种干涉检测中的CCD坐标系与镜面坐标系非线性关系标定方法,所利用的非线性标定系统主要由激光干涉仪、补偿器、待测反射镜及其调整机构、柔性标定靶带组成。标定时,柔性标定靶带粘贴在待测反射镜镜面上。通过测量及数据处... 王永刚 李文卿 孟晓辉 代琛 李昂 王聪文献传递 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