光学元件加工装置及加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种光学元件加工装置及加工方法，该装置包括加工真空腔室以及多个团簇离子束产生装置，加工真空腔室内设置有用于放置待加工光学元件的运动台，各团簇离子束产生装置设置在加工真空腔室顶部，并连接在加工真空腔室的开口处。各团簇离子束产生装置用于对不同种类的源气进行处理以得到不同的团簇离子束，并将产生的团簇离子束输送至加工真空腔室，并作用于光学元件的表面以对光学元件进行面形修整加工。如此，在光学元件进样、抽真空及位置坐标确定的情况下，可实现不同团簇离子束加工模式的集成加工，保障光学元件在无衍生缺陷的高精度面形修整加工的前提下，提高光学元件的加工效率。

【技术实现步骤摘要】
光学元件加工装置及加工方法
本专利技术涉及光学加工
，具体而言，涉及一种光学元件加工装置及加工方法。
技术介绍
基于团簇离子束的低能量、高束流的特征和优势，目前常采用团簇离子束进行光学元件无衍生缺陷的高精度面形修整加工。根据光学元件的初始面形精度情况，需要采用不同种类和能量的团簇离子束加工模式来实现光学元件面形精度的逐步收敛。但现有技术中，光学元件在不同的团簇离子束加工模式转换时，加工腔室抽真空和元件装调时间占整个加工时间的比例大大增加，影响光学元件加工效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种光学元件加工装置及加工方法以至少部分地解决上述问题。本申请实施例提供一种光学元件加工装置，用于对光学元件进行面形修整加工，所述光学元件加工装置包括加工真空腔室以及多个团簇离子束产生装置，所述加工真空腔室内设置有用于放置待加工光学元件的运动台，各所述团簇离子束产生装置设置在所述加工真空腔室顶部，并且各所述团簇离子束产生装置的输出口连接在开设于所述加工真空腔室顶部的开口处；各所述团簇离子束产生装置的输入口与提供不同种类的源气的外部源气供给单元连接，用于将从所述输入口输入的不同种类的源气进行处理以得到不同的团簇离子束，并将产生的团簇离子束从输出口输出以通过所述开口进入所述加工真空腔室，并作用于所述光学元件的表面以对所述光学元件进行面形修整加工。可选地，所述团簇离子束产生装置包括用于将输入的源气转换为气体团簇束的超声喷嘴，以及沿所述气体团簇束喷射方向依次设置的团簇离子源真空室、滤束器、电离和加速装置以及中和器，其中，所述超声喷嘴和所述滤束器设置在所述团簇离子源真空室内；所述团簇离子源真空室用于为所述超声喷嘴提供将所述源气转换为气体团簇束的真空环境；所述滤束器用于将产生的气体团簇束转换为准直的团簇束并导入至所述电离和加速装置中；所述电离和加速装置用于对导入的团簇束进行电离、加速及偏转处理，并将处理后得到的团簇离子束输入至所述中和器；所述中和器用于发射低能电子，以使所述低能电子与所述团簇离子束发生作用形成中型团簇束流，所述中型团簇束流进入所述加工真空腔室并作用于所述待加工光学元件的表面。可选地，所述电离和加速装置包括电离真空室，以及设置在所述电离真空室内的离子发生器、加速电极以及磁场分析器，其中，所述离子发生器、加速电极以及磁场分析器沿所述团簇束的行进方向依次设置；所述离子发生器用于发射电子束，以使所述团簇束在所述电子束的轰击作用下发生电离；所述加速电极用于对电离后的团簇束进行加速处理；所述磁场分析器用于产生磁场，以使加速后的团簇束在所述磁场的作用下发生偏转以去除所述团簇束中的单原子离子束及小团簇，以形成质量单一的团簇离子束，并将形成的团簇离子束输送至所述中和器。可选地，所述光学元件加工装置还包括流量计，所述流量计的输入端与外部源气供给单元连接、输出端与所述超声喷嘴连接，用于对接收到的源气进行流量控制。可选地，所述光学元件加工装置还包括分子泵，所述分子泵通过法兰盘连接至所述加工真空腔室，用于对所述加工真空腔室进行真空抽气。可选地，所述光学元件加工装置还包括装调系统，所述装调系统与所述加工真空腔室连接，用于对待加工光学元件进行装夹调整，并将调整之后的待加工光学元件送往所述加工真空腔室内的运动台。可选地，所述装调系统包括进样真空腔室以及设置在所述进样真空腔内的夹持装置，所述进样真空腔室与所述加工真空腔室连通，所述夹持装置用于夹持调整待加工光学元件，并将待加工光学元件送入所述加工真空腔室内。可选地，所述光学元件加工装置还包括挡板，所述挡板设置在所述进样真空腔室与所述加工真空腔室之间，用于隔离或导通所述进样真空腔室和所述加工真空腔室。可选地，所述源气包括Ar单原子粒子束源、Ar团簇粒子束源以及C60团簇粒子束源中的任意一种或多种。本申请实施例还提供一种应用于上述光学元件加工装置的光学元件加工方法，所述方法包括：将各所述团簇离子束产生装置与提供不同种类的源气的外部源气供给单元连接；根据所需的团簇离子束开启对应的团簇离子束产生装置，开启后的团簇离子束产生装置将输入的源气转换为对应的团簇离子束，并将产生的团簇离子束导入至所述加工真空腔室；进入所述加工真空腔室内的团簇离子束作用于所述运动台上的待加工光学元件的表面，以对所述待加工光学元件进行面形修整加工。本申请实施例提供的光学元件加工装置及加工方法，通过设置多个团簇离子束产生装置，并分别连接在加工真空腔室的开口处，多个团簇离子束产生装置的输入端可连接提供不同源气的外部源气供给单元，以将不同种类的源气转换为不同的团簇离子束，以作用于加工真空腔室内的待加工光学元件。如此，在光学元件进样、抽真空及位置坐标确定的情况下，可实现不同团簇离子束加工模式的集成加工，保障光学元件在无衍生缺陷的高精度面形修整加工的前提下，提高光学元件的加工效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种光学元件加工装置的结构图。图2为本专利技术实施例提供的团簇离子束发生装置的结构图。图3为本专利技术实施例提供的光学元件加工装置的另一结构图。图4为本专利技术实施例提供的光学元件加工方法的流程图。图标：10-光学元件加工装置；100-加工真空腔室；110-运动台；200-团簇离子束产生装置；210-超声喷嘴；220-团簇离子源真空室；230-滤束器；240-电离和加速装置；241-电离真空室；242-离子发生器；243-加速电极；244-磁场分析器；250-中和器；300-分子泵；400-装调系统；410-进样真空腔室；420-夹持装置；430-挡板。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。请参阅图1，本申请实施例提供一种光学元件加工装置10，可用于对光学元件进行面形修整加工。所述光学元件加工装置10包括加工真空腔室100以及多个团簇离子束产生装置200，所述加工真空腔室100内设置有用于放置待加工光学元件的运动台110，各所述团簇离子束产生装置200设置在所述加工真空腔室100的顶部，并且各所述团簇离子束产生装置200的输出口连接在开设于所述加工真空腔室100顶部的开口处。本实施例中，各所述团簇离子束产生装置200的输入口与提供不同种类的源气的外部源气供给单元连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件加工装置，用于对光学元件进行面形修整加工，其特征在于，所述光学元件加工装置包括加工真空腔室以及多个团簇离子束产生装置，所述加工真空腔室内设置有用于放置待加工光学元件的运动台，各所述团簇离子束产生装置设置在所述加工真空腔室顶部，并且各所述团簇离子束产生装置的输出口连接在开设于所述加工真空腔室顶部的开口处；各所述团簇离子束产生装置的输入口与提供不同种类的源气的外部源气供给单元连接，用于将从所述输入口输入的不同种类的源气进行处理以得到不同的团簇离子束，并将产生的团簇离子束从输出口输出以通过所述开口进入所述加工真空腔室，并作用于所述光学元件的表面以对所述光学元件进行面形修整加工。

【技术特征摘要】
1.一种光学元件加工装置，用于对光学元件进行面形修整加工，其特征在于，所述光学元件加工装置包括加工真空腔室以及多个团簇离子束产生装置，所述加工真空腔室内设置有用于放置待加工光学元件的运动台，各所述团簇离子束产生装置设置在所述加工真空腔室顶部，并且各所述团簇离子束产生装置的输出口连接在开设于所述加工真空腔室顶部的开口处；各所述团簇离子束产生装置的输入口与提供不同种类的源气的外部源气供给单元连接，用于将从所述输入口输入的不同种类的源气进行处理以得到不同的团簇离子束，并将产生的团簇离子束从输出口输出以通过所述开口进入所述加工真空腔室，并作用于所述光学元件的表面以对所述光学元件进行面形修整加工。2.根据权利要求1所述的光学元件加工装置，其特征在于，所述团簇离子束产生装置包括用于将输入的源气转换为气体团簇束的超声喷嘴，以及沿所述气体团簇束喷射方向依次设置的团簇离子源真空室、滤束器、电离和加速装置以及中和器，其中，所述超声喷嘴和所述滤束器设置在所述团簇离子源真空室内；所述团簇离子源真空室用于为所述超声喷嘴提供将所述源气转换为气体团簇束的真空环境；所述滤束器用于将产生的气体团簇束转换为准直的团簇束并导入至所述电离和加速装置中；所述电离和加速装置用于对导入的团簇束进行电离、加速及偏转处理，并将处理后得到的团簇离子束输入至所述中和器；所述中和器用于发射低能电子，以使所述低能电子与所述团簇离子束发生作用形成中型团簇束流，所述中型团簇束流进入所述加工真空腔室并作用于所述待加工光学元件的表面。3.根据权利要求2所述的光学元件加工装置，其特征在于，所述电离和加速装置包括电离真空室，以及设置在所述电离真空室内的离子发生器、加速电极以及磁场分析器，其中，所述离子发生器、加速电极以及磁场分析器沿所述团簇束的行进方向依次设置；所述离子发生器用于发射电子束，以使所述团簇束在所述电子束的轰击作用下发生电离；所述加速电极用于对电离后的团簇束进行加速处理；所述磁场分析器用于产生磁场，以使加速后的团簇束在所述磁场的作用下发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：许乔，李亚国，金会良，王度，袁志刚，刘志超，耿锋，欧阳升，张清华，王健，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51