The invention relates to a template free processing method for spherical optical elements, in particular to the processing technology of spherical optical elements without templates, based on laser confocal interferometry, which belongs to the field of optical equipment processing and preparation. The method comprises the following steps: 1) milling material, spherical shape on the surface of cutting; 2) the milling element after the grinding, ensure the surface roughness, and the spherical radius of curvature close to the requirements; 3) using confocal laser interferometer for measuring the radius of curvature of fine grinding element the test, if the detection result is qualified for step 4, otherwise, repeat step 2 until the results qualified; 4) for surface polishing of the radius of curvature of the qualified components; 5) interferometer for surface detection of polishing components using confocal, if the detection result is qualified is finished, otherwise repeat step 4 until the completion of processing. This method has the advantages of high precision, high efficiency and low cost. It has a wide application prospect in the field of spherical optical element processing.
【技术实现步骤摘要】
基于激光共焦干涉测量的球面光学元件无样板加工方法
本专利技术涉及一种球面光学元件无样板加工方法,特别涉及一种高精度抗散射光学元件曲率半径及表面面型检测手段,属于光学设备加工制备领域。技术背景球面光学元件是光学系统中最重要的组成部分。几百年来,工程及科研人员对球面光学元件加工工艺的改进都是围绕着如何提高加工精度进行的,在加工工序方面并没有重大的突破。传统的加工工艺如图1所示,包括以下步骤:(1)铣磨:用铣刀在毛坯表面加工出大致的球面形状;(2)精磨:通过精磨来修改球面的曲率半径;(3)抛光:通过抛光来去除铣磨和精磨在样品表面留下的毛刺,达粗糙度降低以到下一步样板法检测曲率半径的要求;(4)样板法测曲率半径:利用提前制备好具有特定曲率半径的标准样板来检测样品的曲率半径,将样品与样板贴合,通过判读条纹数量来判断曲率半径是否合格,若不合格,则重复精磨-抛光-检测过程直至曲率半径合格;(5)精抛光:通过精抛光来修改样品的表面面型;(6)干涉仪面形检测:利用干涉仪测量样品表面面型是否合格,若不合格则重复精抛光-检测过程直至面型合格,加工完成。除此之外,还需要提前制备要求曲率半径的标准光学样板。上述现有工艺还存在以下不足之处:1)为满足曲率半径要求需要反复抛光:样板法测曲率半径要求被测镜必须抛光,若曲率半径检测不合格则重复精磨-抛光-检测,直至曲率半径合格为止,工件需要反复抛光,极大地制约了检测及加工效率的提高。2)必须提前制作特定曲率半径的标准光学样板:标准光学样板对于曲率半径及面型精度要求极高,故其加工时间长,成本高;且实物样板的设计和使用只针对单一曲率半径,无 ...
【技术保护点】
基于激光共焦干涉测量的球面光学元件无样板加工方法,其特征在于,包括以下步骤:1)铣磨原料,在其表面切削出大致的球面形状;2)将铣磨后的元件进行精磨,保证表面粗糙度,并使球面曲率半径接近要求指标;3)利用激光共焦干涉测量仪对精磨后元件的曲率半径进行检测,若检测结果合格则进行步骤4),否则重复步骤2)直至结果合格;4)对曲率半径合格的元件进行面型抛光;5)利用共焦干涉测量仪对抛光元件进行面型检测,若检测结果合格则加工完成,否则重复步骤4)直至加工完成。
【技术特征摘要】
1.基于激光共焦干涉测量的球面光学元件无样板加工方法,其特征在于,包括以下步骤:1)铣磨原料,在其表面切削出大致的球面形状;2)将铣磨后的元件进行精磨,保证表面粗糙度,并使球面曲率半径接近要求指标;3)利用激光共焦干涉测量仪对精磨后元件的曲率半径进行检测,若检测结果合格则进行步骤4),否则重复步骤2)直至结果合格;4)对曲率半径合格的元件进行面型抛光;5)利用共焦干涉测量仪对抛光元件进行面型检测,若检测结果合格则加工完成,否则重复步骤4)直至加工完成。2.如权利要求1所述基于激光共焦干涉测量的球面光学元件无样板加工方法,其特征在于:步骤3...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵维谦,杨帅,邱丽荣,王允,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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