为了实现LED矩形准直光束, 提出一种快速构建高集光效率LED透镜的设计方法。基于分步法、边缘光线定理和几何光学定律, 分步设计两个自由曲面轮廓线, 快速获取两个自由曲面并构建透镜。结果表明: 当LED距透镜内曲面尺寸与LED尺寸的比值为6时, 系统的半峰全宽为2.3°×1.15°, 集光效率为82.6%, 可以有效地实现矩形准直光束。随着比值的增大, 透镜的尺寸变大, 但是半峰全宽变小, 透镜集光效率变高。根据设计参数加工了透镜并对仿真结果进行了实验验证。该方法为实现LED矩形准直光束提供了一种有效途径。

为了消除HF酸差动腐蚀法测试中环境因素对测试精度的影响, 提出了HF酸分步腐蚀法, 并引入修正系数Ki来对不同腐蚀阶段的环境变化做适当的修正以提高测量精度。采用HF酸分步腐蚀法测量了固结磨料抛光垫(FAP)研磨后K9玻璃的亚表面损伤层深度, 并与HF酸差动腐蚀速率法和磁流变抛光斑点法的测量结果进行了对比研究。结果显示, 用本文提出的方法测量得到的亚表面损伤层深度为3.479 μm, 其他两种测量方法测得的结果分别为0.837 μm和2.82 μm。测量结果表明, 分步腐蚀法的测量精度更高, 其结果更加符合实际情况。另外测试中引入了实验校正系数Ki, 很大程度上减少了操作环境及重复操作带来的累积误差。