光子学报
2023, 52(12): 1212003
1 中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心，上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光材料重点实验室，上海 201800
3 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心，北京 100049
随着激光脉冲宽度极限的不断突破以及峰值功率的不断提高，脉宽压缩光栅的尺寸需要进一步增大。但反射式曝光系统所需大口径长焦距离轴镜的高精度加工检测成为制约大口径光栅制作的难题。采用计算全息补偿检测不需要复杂的设计和装调，但同样会引入非回转对称和复杂的二维投影畸变。传统的畸变校正方法由于精度受限或计算复杂不利于工程应用。提出基于数值计算的畸变校正方法，该方法具有简单通用易于编程的优点。利用800 mm口径折反镜在直径为18 m光学平台上搭建了面形检测光路，通过系统误差标定去除以及畸变校正的方法实现了高精度面形测量，经磁流变迭代加工后，面形精度RMS可收敛至0.013λ（λ=632.8 nm），这为后续大口径反射式曝光系统的建立奠定了基础。
离轴抛物面镜 计算全息图 误差标定 投影畸变校正 中国激光
2023, 50(23): 2304002
1 北京工业大学 信息学部，北京0024
2 航空工业北京航空精密机械研究所， 北京100076
为了实现对离轴抛物面等非回转对称、不规则复杂曲面零件的金刚石超精密车削成型。本文提出了一种基于PMAC时基控制的离轴抛物面加工方法。论文首先依据平移旋转方程对工件的坐标进行转换，然后根据时基控制原理计算控制参数，最后通过分析刀具的运动过程进行了工艺试验。实验结果表明，在主轴转速96 r·min-1时，切削深度0.005 mm，刀具进给率1 mm·min-1等切削参数进行加工时，成功地获得面形精度2 µm，粗糙度Ra为0.02的离轴抛物面。该方法不仅适用于离轴抛物面的加工，还适用于其它回转对称、不规则的自由曲面的超精密加工。
离轴抛物面 快速伺服刀架 PMAC 时基控制 off-axis paraboloid fast servo tool PMAC time based control
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室， 吉林 长春130033
2 中国科学院研究生院， 北京100049
在极紫外波段对太阳进行超光谱成像观测是研究太阳上层大气， 日冕中等离子物理特性的重要手段。 依据太阳极紫外成像光谱仪的应用， 结合国内外极紫外成像光谱仪发展现状， 制定了太阳极紫外成像光谱仪的性能指标。 通过比较各种光学结构的优缺点， 选择望远镜与光谱仪组合的结构。 讨论并选择了可用的基本元器件， 望远系统采用离轴抛物面反射镜， 分光器件为高密度超环面等间距光栅。 设计出符合指标的光学系统。 最后给出了太阳极紫外成像光谱仪的设计过程、 详细参数与结果。 光学系统的工作波段为17.0～21.0 nm， 视场是1 228″×1 024″， 空间分辨率达到0.8 arcsec·pixel-1， 光谱分辨率约为0.001 98 nm·pixel-1， 系统总长度约为2.8 m。
光学设计 成像光谱仪 极紫外 离轴抛物面反射镜 超环面光栅 Optical design Imaging spectrometer EUV Off-axis paraboloid mirror Toroidal grating
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
针对含有离轴非球面的两镜光学系统,利用三阶矢量波像差理论建立了离轴抛物面主镜的波像差模型和系统内失调量与波像差泽尼克多项式系数的关系模型。在对复杂光学系统的粗装调完成后,利用高精度的自准干涉检测以得到系统各个视场的干涉图,处理后得到系统的波像差,并以泽尼克多项式系数表示;对比理想系统的波像差得到系统波像差的变化量,代入失调模型中,计算出系统元件失调量,以此为依据对系统进行调整。以无遮栏、大口径、长焦距离轴二镜光学系统为模型进行了仿真计算,结果表明,基于矢量波像差理论的计算机辅助装调技术可行,并可用于大型光学系统的装调。
光学设计 应用光学 计算机辅助装调 矢量波像差 泽尼克多项式系数 离轴抛物面 激光与光电子学进展
2010, 47(8): 082202
