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单晶锗数控非球面加工技术研究

作　者: 唐赫岳
导　师: 付秀华
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 非球面单晶锗修正抛光面形精度表面光洁度
分类号: TH745
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着军用光学仪器的不断发展,单晶锗被广泛应用于半导体行业和红外光学系统中。为了满足红外光学精密仪器的要求,对非球面的面型精度和表面光洁度的要求越来越高。本文针对Φ26mm单晶锗透镜的加工技术要求,以Preston理论为基础,通过对选择磨轮型号、工具轴转速、进给量控制以及不同抛光辅料进行多次实验,并不断优化工艺参数,解决了单晶锗非球面表面光洁度无法达到要求的加工技术难题。经Taylor Hobson轮廓仪和Zygo干涉仪分别检测,单晶锗非球面面形精度为0.2μm,中心偏差在1μm以内,表面光洁度达到Ⅲ级以上,满足使用要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-15
  1.1 引言  7
  1.2 国内外加工技术现状  7-10
    1.2.1 国外非球面加工技术现状  7-9
    1.2.2 国内非球面加工技术现状  9-10
  1.3 非球面镜的国内外检测现状  10-11
  1.4 锗材料概述  11-12
    1.4.1 光学用锗晶体材料特性  11
    1.4.2 单晶锗在红外技术上的应用  11-12
  1.5 课题研究内容及其要求  12-15
    1.5.1 课题的研究内容  12
    1.5.2 课题的要求  12-15
第二章非球面加工的理论基础  15-24
  2.1 非球面理论知识  15-19
    2.1.1 非球面曲面方程  15-17
    2.1.2 非球面度的计算方法  17-19
  2.2 CCOS技术的基础理论  19-24
    2.2.1 Preston假设  19-20
    2.2.2 去除函数的推导  20-21
    2.2.3 驻留函数的算法  21-24
第三章非球面单晶锗的研抛工艺研究  24-35
  3.1 误差的控制  24-26
  3.2 单晶锗研磨工艺参数研究  26-27
  3.3 单晶锗抛光工艺参数优化  27-33
    3.3.1 抛光模的选取  28-29
    3.3.2 抛光液的选取  29-30
    3.3.3 抛光压力的确定  30-31
    3.3.4 抛光辅料的组合优化  31-33
  3.4 非球面单晶锗的检测技术  33-35
第四章实验及结果分析  35-43
  4.1 Φ26mm单晶锗透镜的加工实验  35-42
    4.1.1 Φ26mm整体加工工艺流程的设计  35
    4.1.2 DIFFSYS Version软件的模拟仿真  35-36
    4.1.3 单晶锗的数控铣磨成型  36-38
    4.1.4 单晶锗的数控抛光工艺  38-42
  4.2 测试结果误差分析  42-43
总结  43-44
参考文献  44-45

单晶锗数控非球面加工技术研究

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