为了满足两镜反射系统对光学元件高精度的装调、定位要求，以及系统工程化应用对可靠性与装调效率的要求，提出了一种基于人工神经网络（ANN）的自适应装调技术。基于矢量波像差理论分析两镜系统波像差与失调量的映射关系，在Keras框架下搭建ANN，并以非解析思路构建了自适应装调模型，开发了自适应装调装置，使失调次镜的平移调校精度优于2 μm，倾斜调校精度优于2″，解决了算法设计与精度优化、反射镜组微应力固联等技术难题，并对某双抛无焦系统完成了自适应装调验证。试验结果表明：运用该装调技术，两镜反射系统装调后波像差优于λ/16、装调周期大幅缩短、装配可靠性通过环境试验考核，为该技术的工程化应用打下了基础。
对拼接式光学窗口组件的结构特点作了介绍, 分析了影响拼接式光学窗口性能的主要装配因素, 并从装配齐平性及微应力装调两个方面出发, 开展了装配关键技术研究, 通过计算分析及参数量化工艺措施解决装调技术难题, 获得了装配后外形齐平性≤0.2 mm, 装配后应力≤50 nm/cm的高精度、微应力装调效果, 满足光学分辨率及高速飞行使用要求。
拼接式光学窗口 参数量化 齐平性 微应力 stitched optical window parameter quantification height homogenization micro stress
针对异形光窗高精度成型加工中存在的问题, 介绍了异形光窗的特点和成型技术原理, 从镜面保护、定位工装的设计、尺寸测量与补偿算法及铣磨参数优化等4个关键问题开展试验研究, 实现异形光窗的微应力精确无损成型, 其线性尺寸误差≤0.03 mm, 二维角度误差≤20″, 斜面倾斜角度误差≤1.2′, 表面疵病≤Ⅳ, 满足隐身飞机对异形光窗的指标要求。
异形光窗 成型 高精度 微应力 special-shaped light window forming high precision micro stress
较常规锗晶体、硫化锌、硒化锌等红外材料, 硫系红外玻璃因为其较低软化点温度, 非常适合精密玻璃模压技术实现规模化生产, 而模具设计是实现精密模压的关键技术之一。因此本文研究了采用有限元设计模具的方法。本文描述了从零件图纸、玻璃材料选取到有限元仿真设计模具的具体过程, 并对设计的模具进行模压试验, 结果表明, 采用有限元仿真技术能有效的指导模具设计, 设计的模具经一次试压, 零件面型精度满足设计要求。
硫系红外玻璃 有限元仿真 精密模压 模具设计 chalcogenide infrared glass finite element simulation precision molding mold design
超精密单点金刚石车削加工是高精度衍射光学元件制造的重要方法, 但是以往的加工方法是直接一次车削加工成型, 无法实现具有加工-检测-补偿加工-检测的闭环控制特点的超精密加工, 从而导致零件精度较低。针对这种加工技术的缺陷, 通过研究衍射光学元件金刚石车削过程和面形状误差补偿, 对表面轮廓仪实际测量的轮廓数据进行处理, 计算出实际车削曲线与理想曲线之间的法向残余误差, 以此获得新的金刚石车削加工轨迹, 实现衍射光学元件的超精密闭环控制加工。利用单点金刚石车床对口径78的衍射光学元件进行补偿加工试验, 最终使其PV值由10.4 μm经过一次补偿加工后降为4.3 μm。
衍射光学元件 金刚石车削 误差补偿 法向残余误差 diffractive optical elements (DOE) diamond turning error compensation normal residual error
由于五角棱镜两B棱的投影夹角对第二光学平行差影响倍率较大且加工过程中无法测量该夹角，从而导致棱镜加工合格率较低。通过分析侧面垂直度误差及Δ45°对五角棱镜光学平行差的影响，提出一种新的五角棱镜加工工艺方法：利用最后一个加工面对前3个已加工面存在的角度误差进行一次性补偿，从而降低了对各加工面的加工误差要求。实践证明：该方法能够有效地提高五角棱镜加工的合格率和生产效率，减小加工难度，并能显著降低对加工和检测设备的精度要求。
五角棱镜 光学平行差 误差补偿 pentagonal prism optical parallelism error error compensation
以一直径为27mm，N=2,ΔN=0.5,B≤Ⅱ和θ≤2'的K9平面零件加工为例，详细介绍了增厚-光胶法控制超薄、变形平面的加工工艺流程及采取的关键工艺措施，并对加工过程中的参数进行了分析和总结，最后确定了保证该零件各项指标的量化参数。实践证明：该方法能够保证零件高精度面形及平行差要求，解决了超薄、变形零件在长期加工中出现的合格率低、返工率高现象。该方法在保证零件精度的同时，大大提高了生产效率，降低了成本，适用于批量加工。
增厚-光胶法 超薄光学元件 平面变形 光学加工 thicken-optical-cement method super-thin optical element plane deformation optical process
以一直径为Φ20mm、平行度为10″的晶体锗窗口零件为例，介绍了晶体窗口零件加工中的关键技术。由于该零件直径小，平行差精度要求特别高，且为单晶锗材料，因此要高质高效地加工出符合技术指标的零件有相当的难度。在研究中摒弃了人们常说的晶体零件无法进行光胶的思想，大胆尝试“光胶”的方法，并结合工艺研究中经常出现的问题，有针对性地提出一套加工高精度晶体零件的控制措施。通过该措施的实施，能够很好地加工出高质高效的晶体窗口零件。实践证明：该方法适于批量加工；合格率高；能够满足设计的高精度需求。
晶体 光胶 高精度 平行差 crystal optical cement high accuracy parallel difference
