大口径镜片由于其面积大、重量重, 加工质量难以保证, 且生产效率极低, 严重限制了此类产品的发展。查阅国内外科技文献, 极少涉及大口径光学镜片相关加工技术研究。目前一般采用的工艺方案还是传统的加工方法, 生产质量难以保证, 且生产效率极低。口径在200~300mm的球面光学镜片的高速加工工艺, 采用镜片进行主动旋转运动, 模具随镜片旋转而从动运动的工艺方式。为得到稳定的加工面型, 对表面成型原理进行了分析, 并对实际生产过程中的工艺因素进行了研究。大口径球面光学镜片加工, 铣磨采用立式铣磨机加工, 工艺时间为30~60s左右; 精磨采用固着磨料金刚石丸片分两道砂W14和W7配套进行, 工艺时间分别定为30s和20s左右; 抛光模具采用聚氨酯抛光片粘接而成, 采用氧化铈抛光粉, 工艺时间为300s左右。将所加工的镜片进行面型检测, 用ZYGO轮廓仪测得镜片的PV值为0.227λ, RMS为0.024λ, 达到了比较理想的加工效果。

火焰抛光是一种运用于光学玻璃零件深加工的新技术, 通过分析温度对光学零件表面粗糙度(透过率)的影响, 以及温度对光学零件表面面型的影响, 制定电加热的光学零件火焰抛光工艺方法, 并通过正交实验制定K9光学零件的火焰抛光工艺参数。本项技术的实施可大幅度降低成本, 并减轻劳动强度, 提高工效, 有推广应用价值。

双焦镜片的附加屈光度区是偏离主屈光度区, 偏心位置要求严格, 在实际生产中不易控制容易产生误差, 不适应批量生产。提出了一种设计方案, 在偏心铣磨加工中对镜片一次装夹, 解决了由于定位基准造成的附加屈光度区光轴方向偏差, 与后道工序精磨的定位配合问题。所提夹具在实际中使用中具有良好的加工工艺性和经济性。

利用1+2维S-M模型求得了强非局域非线性介质中厄米高斯孤子解析解。在强非局域条件下, 解析解与精确数值解比较符合的很好, 随着非局域程度的降低或高阶光束阶数的增大, 解析解与数值解出现偏差。对高阶光束的传输特性进行了讨论, 得到了高阶光束稳定传输时的相移, 其大小与高阶光束的阶数有关, 随着阶数的增大, 相移减小。

在圆柱坐标系下, 利用分离变量的方法求得了非局域克尔介质中拉盖尔-高斯光束传输的精确解析解。当输入功率等于临界功率时, 光束演变为拉盖尔-高斯涡旋光孤子, 是一种旋转的多环光孤子; 当输入功率接近于临界功率时, 光束在传输过程中形成拉盖尔-高斯涡旋呼吸子。结果表明, 低阶的拉盖尔-高斯孤子呈现中空多峰亮环分布。

渐进多焦点镜片的面形设计是在镜片表面初始矢高模型基础之上进行的，设计的关键在于镜片子午线曲线的选择。通过对渐进多焦点镜片的渐变区面形分析，对镜片变化的曲率中心的方位准确定向，分析了曲率渐变对镜片像散和棱镜度的影响，提出了一种采用渐开线作为渐进多焦点镜片子午线曲线的设计思路，并建立了基于渐开线作为渐变区子午线的渐进多焦点镜片表面初始矢高模型。

用变分法研究了强非局域非线性小损耗介质中椭圆厄米高斯光束的传输特性。得到光束各参量在传输过程中的演化方程和束宽的演化规律, 当输入功率等于临界功率时, 在传输距离不是很远时, 可得到椭圆厄米高斯损耗光孤子。随着传输距离的增大, 光束束宽缓慢展宽.当初始输入功率大于或小于临界功率时, 光束束宽将会按照准正弦和准余弦函数规律作准周期性展宽。

用变分法研究了强非局域非线性有损耗介质中1+1维厄米高斯光束的传输特性,得到了 光束参量在介质中传输所遵循的规律及其形成损耗光孤子所需要的临界功率。当初始功率接近 临界功率时,光束的束宽按准正弦或准余弦规律作准周期展宽变化。通过比较,利用变分法所 得到的解析解与数值解在光束传输一段较长距离内都符合的比较好。

用V棱镜折射仪测量光学玻璃的折射率, 常规测试精度可以达到±5×10-5。通过分析V棱镜折射仪折射率误差的原因发现, V槽与被测件折射率越接近, 测量误差越小, 因而对V槽进行了改进。在最新的光学玻璃nd-vd图上选取6种高品质材料, 将原来的V槽进行细分, 组成新的测试标准块。对生产产品进行了实测, 与标准样块进行了比对。实测结果表明, 采用改进的V槽可以得到更精确的测量结果, 测试精度可以达到±2×10-5。

利用变分法研究了强非局域非线性损耗介质中1+2维厄米高斯光束的传输特性，得到了损耗光束参量在介质中传输所遵循的规律及其形成损耗光孤子所需要的临界功率。当初始功率接近临界功率时，光束的束宽按准正弦或准余弦规律作准周期展宽变化。通过比较，利用变分法所得到的解析解与数值解在光束传输一段较长的距离内都符合的很好。