光学元件磨抛加工亚表面损伤分析与检测技术研究

【摘要】随着光学科学领域的迅速发展,光学系统越来越精密,对光学元件的质量要求也在逐渐严格,不仅仅是要求其具有很好的表面光滑度,还要求不能存在亚表面损伤。在磨抛加工过程当中,光学元件将不可避免地会产生亚表面损伤,从而直接降低整个光学系统的成像质量、抗激光损伤阈值和持久稳定性等重要指标。因此,对光学元件磨抛光加工亚表面损伤的有效检测十分有利于确定后续步骤中的材料去除量以达到低亚表面损伤的目的。本文分析了光学元件磨抛加工亚表面损伤的产生机理,采用HF恒定化学蚀刻速率法和HF分阶蚀刻观测法对K9玻璃磨抛加工产生的亚表面损伤深度进行了测量,并结合光学材料亚表面损伤深度预测模型探讨了光学元件加工亚表面损伤的影响因素。主要研究内容包括：1.综合分析了光学材料的机械特性和磨抛加工亚表面损伤的产生机理,为测量磨抛加工亚表面损伤深度提供了理论基础。2.基于HF恒定化学蚀刻速率,结合光学显微镜观测建立了一种HF分阶蚀刻观测法,并应用到光学元件磨削加工亚表面损伤的测量中。3.比较金相显微镜、扫面电子显微镜、原子力显微镜的实验结果,改进HF分阶蚀刻观测法对光学元件抛光加工产生的亚表面损伤进行了有效的测量。4.实验讨论加工参数对光学元件磨削加工亚表面损伤的影响,提出了一种可以有效降低亚表面损伤的加工方法。
【作者】吴沿鹏；
【导师】郭隐彪；
【作者基本信息】厦门大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】光学元件；亚表面损伤；磨削；抛光；化学蚀刻；

【参考文献】
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