中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川绵阳621900
全口径环形抛光是加工大口径平面光学元件的关键技术之一，其瓶颈问题是元件面形的高效高精度控制。通过研究元件面形的影响因素及其控制方法从而提升其确定性控制水平。围绕影响面形误差的运动速度、抛光盘表面形状误差和钝化状态等关键工艺因素，建立基于运动轨迹有效弧长的环形抛光运动学模型，揭示了抛光盘表面开槽槽型对面形误差的影响规律；提出了采用位移传感器以螺旋路径扫描抛光盘表面并通过插值算法生成其形状误差的方法，建立基于小工具的子口径修正方法，实现了抛光盘形状误差的在位定量修正；提出抛光盘表面钝化状态的监测方法，研究了抛光盘表面钝化状态对面形误差的影响规律。结果表明：抛光盘表面开槽采用环形槽时元件表面容易产生环带特征，采用径向槽、方形槽和螺旋槽时元件表面较为匀滑；通过在位定量检测和修正抛光盘形状误差，可显著提升元件的面形精度；随着抛光盘表面的逐渐钝化，元件面形逐渐恶化。在研制的5 m直径大口径环形抛光机床上加工800 mm×400 mm×100 mm平面元件的面形PV值优于λ/6（λ=632.8 nm），提升了元件的面形控制效率和精度。
光学加工 全口径环形抛光 面形误差 影响规律 控制方法 optical fabrication full-aperture continuous polishing surface figure influencing principle control method
金丝楔形键合是一种通过超声振动和键合力协同作用来实现芯片与电路引出互连的技术。现今，此引线键合技术是微电子封装领域最重要、应用最广泛的技术之一。引线键合互连的质量是影响红外探测器组件可靠性和可信性的重要因素。基于红外探测器组件，对金丝楔形键合强度的多维影响因素进行探究。从键合焊盘质量和金丝楔焊焊点形貌对键合强度的影响入手，开展了超声功率、键合压力及键合时间对金丝楔形键合强度的影响研究。根据金丝楔焊原理及工艺过程，选取红外探测器组件进行强度影响规律试验及分析，指导实际金丝楔焊工艺，并对最佳工艺参数下的金丝键合拉力均匀性进行探究，验证了金丝楔形键合强度工艺一致性。
引线键合 楔形键合 超声键合 影响规律分析 wire bonding wedge bonding ultrasonic bonding analysis of influence law
1 上海航天控制技术研究所, 上海 201109
2 中国航天科技集团公司红外探测技术研发中心, 上海201109
3 上海航天技术研究院, 上海 201109
在复杂对抗环境下, 目标通过投放红外诱饵干扰红外成像导引头的识别与跟踪, 从而影响导弹的精确制导, 通过对不同影响因素的分析, 揭示红外诱饵对成像导弹的作用机理, 总结红外诱饵对导弹制导导引的影响规律。首先建立了红外诱饵、目标及导弹制导的链路仿真模型, 在分析总结红外诱饵的主要影响因素基础上, 分别评估了红外诱饵的投放距离、导引头图像目标识别时间及多颗诱饵弹投放间隔等因素对导弹制导导引的影响, 给出了各因素对制导系统及导引系统影响的仿真结果, 总结分析红外诱饵对红外成像导弹的影响机理及影响规律。
红外导弹 红外诱饵 制导精度 影响规律 infrared missile infrared flares guidance precision influence mechanism 红外与激光工程
2019, 48(12): 1204004
1 北京化工大学机电工程学院, 北京 100029
2 北京石油化工学院机械工程学院, 北京 102617
3 唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司, 河北 唐山, 063000
以10 mm厚度的Q345B钢板为母材, 针对激光深熔TIG复合焊接主要工艺参数对焊缝成形的影响规律开展系列研究, 为复合焊接工艺优化提供实验依据。实验结果表明, 激光对熔池起到了冲击和搅拌的作用, 提高了熔池的流动性, 形成了平整的焊缝, 同时焊缝的熔宽由电弧电流主导, 激光功率对焊接熔宽的影响较小, 焊接熔深会随着激光功率的增加而增加; 熔深和熔宽随着离焦量的增加(-2~3mm)均为先增大后减小; 激光在前的复合模式整体要比电弧在前的复合模式的焊接熔深大。
激光深熔TIG复合焊 影响规律 工艺参数 焊缝成形规律 laser-DP TIG hybrid welding influence law welding parameters rule of weld molding
为了得到红外激光在微热管铜基板表面刻蚀复合沟槽的过程中,不同激光工艺参量（激光重复频率、扫描速率、扫描次数）对复合沟槽尺寸和形貌的影响规律,采用单因素实验法进行了红外激光刻蚀微热管复合沟槽的工艺实验研究,确定了使用1064nm波长红外光纤激光器刻蚀微热管复合沟槽的合理工艺参量。结果表明,当激光重复频率为40kHz、扫描速率为150mm/s、扫描次数为25次时,红外激光刻蚀的复合沟槽能为微热管工质的回流提供较大的毛细压力。该研究对提高沟槽式微热管的传热性能具有参考意义。
激光技术 激光刻蚀 复合沟槽 影响规律 最大毛细压力 微热管 laser technique laser etching composite grooves influence law maximum capillary pressure micro heat pipe
1 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室, 山东 威海 264209
2 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
在激光增材制造过程中, 光致等离子体的辐射强度、温度及电子密度对入射激光能量的传输效率及增材的成形质量、组织性能都有很大影响, 对光致等离子体进行分析具有重要意义。使用光纤光谱仪建立了同轴送粉金属直接沉积的光谱采集系统, 采用光谱诊断分析方法对不同工艺参数下的等离子体温度和电子密度进行计算, 得出激光增材制造过程中不同实验条件下, 激光功率、送粉量、扫描速度以及增材层数等参量对等离子体的辐射强度、温度及电子密度间的影响规律。通过本文的研究, 有助于理解激光增材制造过程光致等离子体形成机理及影响因素, 为实现激光增材制造过程质量自动控制打下基础。
激光增材制造 光致等离子体 光谱分析 影响规律 laser additive manufacturing laser induced plasma the spectroscopic diagnosis influence law
为了得到紫外激光在陶瓷刀具表面加工微织构的过程中，激光能量密度、扫描速率、扫描次数和频率对微沟槽尺寸的影响规律，采用单因素实验方法进行了紫外激光加工陶瓷刀具的工艺实验，确定了使用355nm波长紫外激光器在陶瓷刀具表面加工微织构的合理参量。结果表明，在陶瓷刀具上加工出合适微织构，可提高陶瓷刀具性能并延长寿命。
激光技术 紫外激光 微织构 微织构尺寸 影响规律 陶瓷刀具 laser technique UV laser micro-textures micro-texture size influence law ceramic tool
天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
研究了微透镜阵列加工误差对光学系统成像性能的影响规律，寻求利于改善光学性能的面形误差分布。对面形误差与波前像差之间的转换矩阵进行建模，使仿真与计算的波前像差达到纳米级的误差精度，选用具有正交性的Zernike 多项式作为光学和机械的接口，表示加工后光学表面的面形误差，并分别作为干涉图数据引入到已设计的子眼透镜表面，量化分析不同位置下畸变、点列图、点扩展函数(PSF)、调制传递函数(MTF)的改变情况。分析结果表明相同形状分布下，面形精度峰谷(PV)值对光学系统畸变和MTF 的影响呈现递变规律，并且点扩展函数的二维分布与视场位置存在明显的对应关系；相同面形精度下，向左和中心对称分布的面形误差使得畸变、点列图和MTF 在一定相对位置得到改善，而降低了其他相对位置的光学性能。综合考虑各光学参数的变化情况，向右对称分布的面形误差分布对于改善光学系统成像性能有利，为实现成像质量的可控超精密加工制造提供了理论基础。
光学设计 成像性能 影响规律 误差分布 干涉图 转换矩阵
为了获得激光切割参量对碳纤维复合材料的影响规律，利用额定功率为500W的毫秒脉冲Nd∶YAG激光器，分别进行了在空气中和水下切割碳纤维复合材料(CFRP)的实验研究。采用单因素实验法，考察了脉冲能量、频率、切割速度与气体压力等激光参量对切割质量的影响，获得了激光参量对切割CFRP材料切口的切缝宽度、正面纤维拔出长度、背面纤维拔出长度与锥角的影响规律，并对激光切割机理进行了分析研究。结果表明，水下切割能有效地减小激光切割产生的热影响区。这为继续开展激光水下切割CFRP的研究提供了参考。
激光技术 影响规律 单因素试验 水下切割 laser technique influence rule one-factor experimental design cutting under the water
