X-Y向柔性调节机构应用于光刻投影物镜中光学元件 X-Y方向偏心位置补偿。基于柔性铰链, 设计柔性二级减速机构, 并将之应用到新型的一体式 X-Y向柔性调节机构上。在对机构原理进行分析的基础上, 对 X-Y向柔性调节机构结构参数进行了优化设计。进一步, 运用有限元分析法, 分析了该 X-Y向柔性调节机构的性能。分析结果表明, 该机构调节行程大于 ±20 μm, 机构位移输入.输出关系稳定, 传动比约 11.9, 理论调节精度约 8.4 nm, 机构单方向驱动刚度为 0.473 μm/N; 机构开环单轴运动时, 耦合误差与主运动比值为 7.1%; 机构 1阶模态频率大于 200 Hz。该 X-Y向柔性调节机构能够应用到光刻投影物镜中。

为保证全景式航空遥感器的成像质量, 对其TDI CCD精密装调展开了研究。首先介绍了全景式航空遥感器及TDI CCD的工作原理; 然后对TDI CCD时间延迟积分方向与摆扫像移方向夹角引起的TDI CCD调制传递函数的下降展开理论研究, 计算结果表明全景式航空遥感器TDI CCD必须进行精密装调; 最后给出了全景式航空遥感器TDI CCD精密装调的实现方法。装调结果表明, 该方法可达到很高的装调精度, 当级数为200级时, 装调误差引起TDI CCD在乃奎斯特频率处的调制传递函数下降为0.999 9, 完全满足全景式航空遥感器的使用要求。

为了满足深紫外光刻物镜对薄膜的要求，得到低损耗、高稳定性、长寿命的深紫外薄膜，需要选用适当的镀膜工艺方法。分别选取了离子束溅射法、热舟蒸发法和电子束蒸发法优化后的最佳工艺参量，在融石英基底上使用3种方法镀制了单层LaF3薄膜。首先，利用光度法得出3种方法镀制LaF3薄膜在185nm~800nm范围内的折射率n和消光系数k。然后，采用原子力显微镜对薄膜表面粗糙度进行了测量。最后，薄膜的微结构使用X射线衍射仪进行了分析。结果表明，离子束溅射镀制的LaF3薄膜折射率最高、表面粗糙度最低，但吸收较大; 电子束蒸发法虽然吸收最小，但是折射率偏低且表面粗糙度较高; 热舟蒸发法镀制的LaF3薄膜无论折射率、消光系数还是表面粗糙度都处于3种方法中间位置。综合各项指标，热舟蒸发法最适合于沉积深紫外LaF3薄膜。

为了实现高次回转对称非球面的全口径超光滑加工，对磨头的运动控制算法进行了研究。介绍了超光滑加工的基本原理以及相应数控机床的机构，并对其光学表面的创成方式进行了描述。为了精确控制磨头的运动轨迹，提出了非球面驻留点的等误差递推求解算法进而分析了轨迹误差。计算了磨头位于不同位置时去除率的分布情况，并建立了驻留时间数学求解模型。在自研设备上对口径为150 mm，非球面度为116 μm的样件进行了超光滑加工。表面粗糙度方均根值由1.523±0.045 nm降低至0.399±0.0238 nm且分布均匀。实验结果表明，利用该算法可以精确控制磨头的运动轨迹，从而保证表面粗糙度的均匀一致。