基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法技术

本发明专利技术基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法，涉及精密光学加工技术领域，为解决现有对刀方法对加工条件要求较高，对刀精度相对较差，易受外界环境干扰，同时安全性方面不足的问题。本发明专利技术首先通过三点“试切法”确定待修复晶体表面的平面拟合方程，根据扫描显微镜获得的光学表面微缺陷的平面位置信息，计算不同待修复缺陷点至对刀表面的距离，以确定对刀进给距离，提高对刀效率的安全性；然后通过修复显微镜基于“倒影法”计算对刀过程中刀尖距离晶体待修复表面的距离；最后以扫描显微镜中出现的对刀凹坑作为对刀完成的判据。本发明专利技术的对刀方法解决了“倒影法”易因刀尖粘屑导致误判的问题，保证了对刀准确性。保证了对刀准确性。保证了对刀准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法


[0001]本专利技术涉及精密光学加工
，具体而言，涉及基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法。

技术介绍

[0002]在当今社会，人们对能源的需求越来越大，经过漫长时间所积累的化石能源已经无法满足对能源的需求。此外由于对能源的开发而导致的环境污染也成为现在困扰世界各国的一大难题，因此开发新型清洁能源刻不容缓。而激光驱动受控惯性约束核聚变因为其具有安全、可控制、清洁、可再生等优点被认为是最可能解决当前人类面临的能源危机的方式。目前美国已建成世界上输出能量最高的激光核聚变装置——“国家点火装置”，其中共使用大口径光学元件8000余件，小口径光学元件更是达到了30000余件。而KDP因为其优异的光学性能成为当前激光核聚变装置中必不可少的光学元件。然而，在大口径软脆KDP晶体的加工过程中，晶体表面可能会出现微缺陷点(微米至亚毫米级)，而这些缺陷点在强激光持续照射情况下，会诱导激光损伤且尺寸会发生扩展，如不加以重视，最终会导致整块元件报废，而大口径光学晶体表面微缺陷所引起的激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、安装大口径KDP晶体元件，组装并调整扫描显微镜系统和修复显微镜系统，晶体修复机床系统各轴自动回零；步骤2、通过三点“试切法”建立大口径KDP晶体待修复表面空间位置预测的平面拟合方程，基于建立的平面拟合方程考虑晶体元件的重力变形确定对刀阶段中划分精对刀阶段与粗对刀阶段的关键点，并对其进行隐藏和封装，设计面向用户的直观晶体平面标定界面；步骤3、通过扫描显微镜获取大口径KDP晶体元件表面微缺陷平面位置信息，并将刀具移动到待修复微缺陷点位置的下方，采用修复显微镜实时采集对刀图像信息，基于“倒影法”计算刀具距离晶体对刀表面的实际距离，执行粗对刀；步骤4、采用扫描显微镜采集晶体对刀表面的实时图像信息，对每帧图像进行数据处理，捕捉每次对刀进给前后晶体表面局部对刀区域的图像变化；步骤5、根据步骤3估算的刀具刀尖到对刀表面实际距离，当刀具刀尖距离对刀表面的距离达到所述精对刀阶段与粗对刀阶段的关键点时，设定程序进行精对刀；步骤6、当扫描显微镜捕捉到的对刀表面图像变化后，采用“作差取圆”的图像处理方法对采集到的对刀表面图像进行处理，以获得清晰的对刀凹坑轮廓信息；步骤7、根据步骤6的图像处理的结果，当对刀凹坑的最小外接圆像素半径达到预设阈值时，则将之作为对刀成功的标志，并在对刀完成后添加自动退刀程序。2.根据权利要求1所述的基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法，其特征在于，步骤1中所述的晶体修复机床包括扫描显微镜系统用于晶体表面缺陷点的快速搜寻和采集修复加工过程晶体对刀表面的实时图像信息、缺陷修复系统用于缺陷点的三轴联动加工去除、修复显微镜系统用于采集对刀图像信息并计算刀具距离晶体对刀表面的距离，对刀过程为刀具向上进给至晶体下表面的过程。3.根据权利要求2所述的基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法，其特征在于，步骤3所述扫描显微镜为JAI的BM
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500GE型CCD，分辨率为24...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明君，侯家锟，程健，赵林杰，武文强，刘启，王景贺，刘志超，王健，许乔，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：