通过3D扫描的方法,对椭球反光镜的面形进行了检测,并与标准椭球面形进行最佳拟合对比,以E210反光镜为例。结果表明：3D扫描能够完成椭球反光镜的检测,E210反光镜在底孔部位存在加工过量,在端口部位存在近似“十字形”对称的加工不足的现象,加工误差范围为-0.06 mm ~+0.08 mm,符合轮廓度误差±0.1 mm的要求。3D扫描点云能够进行逆向反求并建立实际反射面模型,进一步模拟反光镜的反射光斑形状、大小等参数,模拟结果与检测结果一致。
椭球反光镜 3D扫描 面形偏差 光路模拟 ellipsoidal reflector 3D scan surface error optical-path simulation
采用三坐标测量法对磨削加工及模压热成型两种工艺的椭球反光镜进行了面形测量, 与标准型线全局比对获得了椭球面形的偏差, 结果表明磨削反光镜存在峰谷误差分布, 而模压热成型反光镜误差曲线近似于线性分布。采用 Tracepro对两种反光镜进行了应用模拟, 磨削反光镜的光利用效率是模压热成型反光镜的 92%。采用光学成像法观察了反光镜的出射光分布情况, 磨削反光镜出射光呈现环状条纹亮暗分布, 而模压热成型反光镜出射光呈现云状光强分布。
椭球反光镜 面形偏差 三坐标测量 光斑模拟 ellipsoidal reflector surface error coordinate measuring spot shape simulation
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
近红外光谱技术检测速度快，不破坏样品，可在线分析，是血液无创生化分析能够获得应用的最具潜力的方法之一。但是由于人体血液的吸收光谱信号微弱，而常规光谱仪器在近红外无创生化分析中的光能利用率较低，给无创检测技术应用在临床分析上带来了困难。为了解决此问题，利用椭球反射镜的聚光特性，从几何光学角度出发，分析了椭球镜像点位置分布情况，并采用光线追迹方法优化其初始结构，从而将手指漫反射光高效收集到探测器上。通过仿真分析计算，该椭球反射镜的光能利用率比常规无收集装置的利用率提高了近5倍，增强了仪器检测血液吸收光谱信号的能力，有助于提高仪器信噪比。
光学设计 椭球反射镜 光能利用率 近红外 无创生化分析
中北大学 电子测试技术国家重点实验室，太原 030051
为了拉制氧化锆单晶光纤，采用一种基于激光加热基座生长法的单晶光纤拉制系统，在原有的激光加热基座生长法生长单晶光纤的基础上，设计出环形聚焦激光加热系统，对其光学系统进行了改进、优化。利用椭球镜的双焦点特性设计光路，在其第一焦点处形成聚焦环形热源，用于熔化晶棒，拉制光纤；通过ZEMAX光学软件对系统进行了光学仿真。结果表明，在光学系统的聚焦点，能形成高质量的环形热源。该系统有着其它激光加热基座生长法的光学系统无法比拟的优点，在拉制氧化锆和其它高温单晶光纤方面有着很好的应用。
激光技术 激光加热基座生长法 环形激光加热系统 椭球反光镜 氧化锆单晶光纤 laser technique laser heating pedestal growth circular laser heating system ellipsoidal reflector zirconia single crystal fiber
1 河南工业职业技术学院 机械工程系, 河南 南阳 473009
2 空军航空大学, 吉林 长春 130022
介绍了离轴椭球反射镜的加工与检测, 并采用AutoCAD软件计算了反射镜的最大非球面度。加工后的离轴椭球反射镜倾斜度误差达1.55 arcsec,粗糙度均方根(RMS)达3.21 nm,焦距误差小于1 mm,表面精度可以达到l/6(l: 0.51～0.98 mm)。
高精度 椭球反射面 加工 检测 激光与光电子学进展
2008, 45(12): 64
