一种大曲率光学元件曲率半径控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于薄膜应力精确控制大曲率光学元件曲率半径的加工方法。这种控制方法是传统光学加工技术与镀膜技术相结合的方法，可以实现光学元件曲率半径大小的精确控制，特别利用了薄膜应力特性，将这种薄膜镀制到光学元件表面上，薄膜应力可以改变元件曲率半径，最终达到精确控制光学元件曲率半径的目的。同时该发明专利技术优势在于，在不影响元件的光学特性的前提下，根据薄膜厚度与应变的线性关系，通过沉积不同厚度的薄膜可以精确控制不同曲率半径的光学元件。该发明专利技术可以有效减少生产时间，提高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种大曲率光学元件曲率半径控制方法
本专利技术属于光学元件曲率半径控制领域。特别是涉及一种基于薄膜应力精确控制大曲率光学元件曲率半径的加工方法，特别利用了薄膜应力特性，将这种薄膜镀制到光学元件表面上，薄膜应力可以改变元件曲率半径，将这种薄膜镀制到光学元件表面上达到精确控制光学元件曲率半径的新方法。
技术介绍
大曲率半径光学元件(曲率半径R>1000mm)除了汇聚光束、调节光路外，往往还在光路系统中承担着稳定光路、改善光束输出质量的作用，因此它在环形激光器(激光陀螺)、同步辐射加速器、光学振荡器等领域中有着广泛应用。这些应用对大曲率半径光学元件面形精度(低频误差)的要求越来越高，如在环形激光器中要求高面形精度(＜λ/5)。目前光学元件曲率半径精度一般是通过控制研抛过程中的光圈来实现的，但随着元件曲率半径变大，曲率半径精度对光圈的敏感度不断增加，通过控制光圈来调整曲率半径的方法难以保证大曲率半径的光学元件曲率半径精度。根据文献报导我们知道，离子束溅射法制备的薄膜具有很高的应力，尤其是双离子束溅射技术制备的SiO2单层膜，由于在薄膜沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大曲率光学元件曲率半径控制方法，包括步骤：/n1）待加工光学元件经粗磨、细磨等工序抛光预处理；/n2）利用数控加工方法粗抛光光学元件，测量加工后的光学元件曲率半径R

【技术特征摘要】
1.一种大曲率光学元件曲率半径控制方法，包括步骤：
1）待加工光学元件经粗磨、细磨等工序抛光预处理；
2）利用数控加工方法粗抛光光学元件，测量加工后的光学元件曲率半径Rpolish，并计算出其与目标曲率半径Rtarget的差值，即镀膜处理前后基片曲率半径的差值，ΔR=Rtarget-Rpolish；
3）确定镀膜处理前后基片曲率半径的差值ΔR与面形精度变化的关系，将基片曲率半径控制问题转化为求解并控制基片面形精度(弯曲度，Power)变化的问题，其具体过程为：根据基片曲率半径和基片矢高、基片矢高和基片面形精度的两个关系式；，其中R为曲率半径，为基片直径，h是矢高，将基片曲率半径与基片面形精度建立关联，利用步骤(2)得到的Rtarget和Rpolish，即可计算得到基片面形精度变化，镀膜前后Power量的差值ΔPower；
4）确定基片面形精度变化与单层膜厚度的关系,其具体过程为:分别在基片上镀制五组以上不同厚度待镀膜材料的单层膜，并测量镀膜后基片的面形精度，所述单层膜的薄膜厚度为0.01-100μm（优选薄膜厚度为0.5μm、5μm、10μm、20μm、30μm），将五组以上数据做线性回归拟合，即得到基片面形精度变化(ΔPower)与薄膜厚度的对应关系；
5）将已加工的元件镀膜处理，完成大曲率光学元件曲率半径精确控制,其具体过程为:经过步骤(1)-(4)，已知粗加工后的元件曲率半径、元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，吕起鹏，邓淞文，刘锐，王峰，金玉奇，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21