1 西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 陕西 西安 710048
2 西安北方捷瑞光电科技有限公司, 陕西 西安 710111
采用有限元分析法,分析棱镜式激光陀螺在光胶区存在划痕条件下及在变温过程中,光胶表面残余应力的产生和放大情况。以熔融石英材料介电张量随应力的变化为出发点,分析应力与陀螺测量值之间的关系。分析结果表明:光胶区划痕产生的应力将在数倍划痕宽度的区域内产生影响,应力造成激光陀螺内振荡光频率分裂及偏振态改变,陀螺闭锁阈值升高,进而影响陀螺的测试精度和工作稳定性。通过陀螺变温测试实验,检测地球自转角速度的天向分量,利用合光光斑形貌和精度曲线稳定性验证理论研究的正确性。
激光光学 激光陀螺 残余应力 应力双折射 光胶 中国激光
2019, 46(10): 1001005
报道了一种高效率激光二极管(LD)侧面抽运光胶蓝宝石的Nd:YVO4板条激光放大器。主振荡器为Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q微片激光器, 在重复频率为20 kHz时, 输出平均功率为0.2 W, 脉冲宽度为2.4 ns, 光束质量因子为1.17的激光输出。采用抽运面光胶蓝宝石的Nd:YVO4掠入射板条对种子激光进行放大, 在抽运功率为45 W时, 获得了平均功率10.2 W的激光输出, 光光转化效率为22%。与未光胶蓝宝石的Nd:YVO4掠入射板条相比, 光光转换效率提高了约10%, 输出光束质量从M2x＝1.61, M2y＝1.59提高到M2x＝1.32, M2y＝1.27。该激光器结构简单、紧凑, 采用抽运面光胶蓝宝石的方法改善了Nd:YVO4板条晶体的热效应, 能够实现高效率、高光束质量放大。
激光器 板条放大器 光胶 热效应 lasers slab amplifier optical contact Nd:YVO4 Nd:YVO4 thermal effect
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 光库通讯（珠海）有限公司, 广东 珠海 519000
设计并制作了一套基于迈克耳孙结构的光学装置，可用于利用干涉的方法对单层的透明或半透明薄膜或光学平片的厚度做在线检测，测量范围可从微米到毫米量级。该装置采用光胶工艺将不同长度和不同热特性的玻璃材料组合在一起，使装置能够对环境温度变化做自动补偿；同时，输入和输出光信号的光纤准直器与装置为一个整体，因此在检测过程中不像普通干涉系统一样易受外界干扰。使用Agilent波长测试仪对装置产生的干涉信号做检测，在振动的环境中，测量自由光谱范围（FSR）变化的95%置信区间为±0.0005 nm，体现了很好的抗干扰能力。为了演示该装置用作自动实时在线检测的可行性，检测了厚度为(177.4±0.7) mm 的标准盖玻片，其结果与现有商用系统可比较。
光学器件 薄膜厚度在线检测装置 光学干涉 光胶法
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
微小型化是红外焦平面探测器发展的必然趋势, 微小型化将使目前焦平面阵列存在的占空比小、光能利用率低的问题体现的更加明显, 针对这一状况, 提出一种利用分子间引力的光胶技术将矩形孔径球面微透镜阵列集成于红外焦平面之中。采用几何光学理论分析了微透镜阵列的聚能效应, 设计并制作“栅线”和“方孔”双对准标记, 采用衍射光栅同轴对准方法使两种器件的对准精度达到 0.1.m。对集成前后红外焦平面阵列性能进行测试, 发现响应率提高了近 40%, 探测率提高了约 20%, 红外焦平面的噪声从 758.89.V下降到 668.23.V。最终得到结论: 光胶法用于两种器件的集成具有耐温性好、变形小、强度高等优点, 集成后红外焦平面的探测性能显著提高, 有利于探测器微小型化发展。
红外焦平面 微透镜阵列 光胶集成 infrared focal plane micro-lens arrays optical cement integration
针对红外焦平面阵列自身存在的占空比小、光能利用率低的问题，提出利用光胶技术将方形孔径球面微透镜阵列与红外焦平面集成。从理论角度分析了微透镜阵列集成的聚能效应。设计“栅线”和“十字”双对准标记，采用衍射光栅同轴对准方法实现器件的对准。经过对集成前后红外焦平面性能进行对比，发现响应率提高了近40%，探测率提高了约20%，红外焦平面的噪声从758.89μV下降到668.23μV。最终得到结论：光胶法用于两种器件的集成具有耐温性好、变形小、强度高等优点，集成后红外焦平面的探测性能显著提高，有利于探测器微小型化发展。
红外焦平面 微透镜阵列 光胶集成 IRFPA microlens arrays optical cement integration
清华大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084
利用激光回馈测量波片相位延迟精度高的优越性，以激光回馈技术为基础，实现光学波片的在盘测量，即在加工过程中，波片光胶于光胶盘的状态下测量波片位相延迟，以提高波片生产效率和成品率。采用凹面镜作为回馈镜以提高回馈信号调制深度,对激光回馈内、外腔长进行稳定,提高了系统可靠性; 研究了波片与光胶盘光胶对波片测量的影响，提出并验证了在光胶盘上开孔，在打孔的光胶盘上光胶、加工、测量波片的新工艺，最终实现了波片在盘测量，测量长期重复性优于1°，经过激光频率分裂系统校正后，系统精度优于0.5°。
波片位相延迟 激光回馈 光胶盘 wave plate phase difference laser feedback contact block
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
1 西北大学，陕西 西安 710069
2 西安北方捷瑞光电科技有限公司，陕西 西安 710111
3 中国兵器工业203研究所，陕西 西安 710111
激光陀螺不仅对合光棱镜角度精度有极高的要求，而且对角度和尺寸的一致性有严格的限制。为了加工这种高精度角度光学元件，提出通过手修工装母体复制出成盘加工工装，再复制出光学零件的加工方法，并分析了测角仪的测量精度、面形之间的匹配误差和平行的测量误差所引入的角度加工误差情况，提高了面形加工的平面度，避免了局部不规则现象，控制了温差对面形变化的影响。另外通过降低平行测量的误差以及减小闭合角度之间的叠加误差等具体措施也可以提高光学元件加工效率和角度加工精度。
激光陀螺 光学元件加工 光胶垫板 匹配误差 角度加工误差 laser gyroscope machining of optical element polishing pad matching error machining accuracy of angle
北京工业大学,激光工程研究院微技术实验室,北京,100022
SU-8光胶因具有良好的光刻性能,并可获得稳定的高深宽比而在微加工领域得到了广泛的应用.众多研究采用不同的光源对其进行了多种光刻研究,本文应用355nm激光对SU-8胶进行曝光,分别采用XPS谱和FT-IR谱分析了SU-8胶与激光相互作用过程中,355nm激光对SU-8胶的作用以及反应前后主要成分含量、分子结构的变化,初步探讨了SU-8胶中激光曝光能量与透入深度的关系.
SU-8光胶 XPS谱 FT-IR谱 MEMS
