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《光学非球面离子束加工模型及误差控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷第11期光学精密工程Vol.17No.112009年11月OpticsandPrecisionEngineeringNov.2009文章编号1004924X(2009)11267806光学非球面离子束加工模型及误差控制1,2111,2武建芬,卢振武,张红鑫,王泰升(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:为了实现光学非球面元件的高精度加工,对先进的离子束加工系统进行了研究。通过对离子束加工系统的分析,给出了加工非球面光学元件的离子源子系统运动模型公式,
2、并将求解驻留时间的反卷积过程转化为求解线性矩阵方程过程以便优化求解。分析了加工过程中出现的离子源定位误差,指出其对最终面形精度的影响可归结为一个系数因子的控制上,并提出了综合考虑离子束材料去除函数和定位误差的方法来控制系数因子以降低对定位系统精度的苛刻要求。仿真验证表明,该模型计算出的驻留时间函数可以有效地保证光学元件的面形精度达0.0381;离子束定位误差引起的面形精度的变化量满足最大变化量公式的限制。该模型可用于各种非球面光学元件离子束加工过程驻留时间的求解和设备的定位误差设计,在保证过程稳定的同时降低了设备成本。关键词:离子束加工;非球面;定位误差分析;驻留时间矩阵方程中
3、图分类号:TQ171.68文献标识码:AModelofionbeamfiguringinasphericopticsanditserrorcontrol1,2111,2WUJianfen,LUZhenwu,ZHANGHongxin,WANGTaisheng(1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039
4、,China)Abstract:IonBeamFiguring(IBF)technologywasinvestigatedforapplicationtoahighprecisionopticalaspheric.WiththeanalysisoftheIBFsystem,themotionmodelformulasofanionsourcesubsystemwerepresentedforfiguringasphericopticsandotheropticsbytheIBFfacility.Thedeconvolvedprocessofthedwelltimefunct
5、ionwastransferredtoalinearmatrixequation,whichcouldbeeasilyoptimizedtogettheoptimizeddwelltimesolution.Usingananalysisofthelocationerrors,thispaperproposesthatthefinalfigureerrorscausedbythelocationerrorsoftheionsourcefiveaxismotionsubsystemcouldbeattributedtoacoefficientfactor.Thebestwaytoav
6、oidthelocationprecisionrequirementsistotakeboththeionbeammaterialremovalfunctionandthelocationerrorsintoaccountindesigningthefiveaxissystemaccurately.Thesimulationexampleprovesthatthedwelltimefunctionobtainedfromthismodeliseffectiveinassuringthefinalopticalelementfigureprecision(0.0381).Thef
7、inalopticalelementfigureerrorsfromthelocationerrorsoftheionsourcefiveaxismotionsubsystemareboundbytherangeofmaximumdifference.Sothismodelcanbeusedforallkindofopticstodeterminethedwelltimefunctionandtodesignthelocationsubsystemerr
