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光学元件表面缺陷的显微散射暗场成像及数字化评价系统 被引量：46
1
作者 杨甬英 陆春华 +3 位作者 梁蛟 刘东 杨李茗 李瑞洁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1031-1038,共8页
根据国际ISO10110-7的表面缺陷标准及惯性约束聚变(ICF)工程标准,提出了一种新颖的光学元件表面缺陷的光学显微散射成像及数字化评价系统,多束光纤冷光源呈环状分布并以一定角度斜入射到数毫米视场的被检表面,形成适合数字图像二值化处... 根据国际ISO10110-7的表面缺陷标准及惯性约束聚变(ICF)工程标准,提出了一种新颖的光学元件表面缺陷的光学显微散射成像及数字化评价系统,多束光纤冷光源呈环状分布并以一定角度斜入射到数毫米视场的被检表面,形成适合数字图像二值化处理的暗背景上的亮疵病图像。对X,Y两方向进行子孔径图像扫描成像,利用模板匹配原理对获得的子孔径图像进行拼接得到全孔径表面疵病图像信息。基于数学形态学建立了可用于大口径表面检测扫描的图像处理的模式识别软件体系,并应用二元光学制作了标准对比板,以获得疵病正确的评价依据。最终利用该变倍光学显微镜散射成像系统得到能分辨微米量级表面疵病的图像,其单个子孔径物方视场约为3 mm,对X,Y两方向进行5×5子孔径图像扫描成像,并给出了与标准比对的定量数据结果。实验结果表明,本系统完全可以实现光学元件表面缺陷的数字化评价。 展开更多
关键词 光学测量 表面疵病 显微散射成像 形态学
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抛光液的pH值对抛光元件表面粗糙度的影响 被引量：12
2
作者 韩敬华 冯国英 +4 位作者 杨李茗 刘义彬 朱海波 刘民才 王绍鹏 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期562-564,共3页
减小大孔径超光滑玻璃表面的粗糙度是提高抛光质量的关键。实验研究了抛光过程中pH值对抛光元件表面粗糙度的影响。结果表明:抛光液的pH值对抛光元件表面粗糙度有较明显的影响;抛光过程中抛光液的pH值会随抛光时间而变化;抛光过程中,当... 减小大孔径超光滑玻璃表面的粗糙度是提高抛光质量的关键。实验研究了抛光过程中pH值对抛光元件表面粗糙度的影响。结果表明:抛光液的pH值对抛光元件表面粗糙度有较明显的影响;抛光过程中抛光液的pH值会随抛光时间而变化;抛光过程中,当保持抛光液处于微碱状态,且离抛光粉的等电离点较远时,抛光元件表面具有较小的粗糙度。 展开更多
关键词 抛光 PH值 表面粗糙度 水解 等电离点
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神光-Ⅲ主机装置成功实现60TW/180kJ三倍频激光输出 被引量：17
3
作者 郑万国 魏晓峰 +29 位作者 朱启华 景峰 胡东霞 张小民 粟敬钦 郑奎兴 王成程 袁晓东 周海 陈波 王健 马平 许乔 杨李茗 代万俊 周维 王方 许党朋 谢旭东 冯斌 彭志涛 郭良福 陈远斌 张雄军 刘兰琴 林东晖 党钊 向勇 陈晓东 张维岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期201-202,共2页
2015年9月15日,由中国工程物理研究院激光聚变研究中心承担研制的神光-Ⅲ主机装置成功完成了48束激光三倍频180kJ/3ns、峰值功率60TW的输出测试实验,标志着神光-Ⅲ主机装置已全面建成并达到设计指标,成为现有输出能力世界排名第二、亚... 2015年9月15日,由中国工程物理研究院激光聚变研究中心承担研制的神光-Ⅲ主机装置成功完成了48束激光三倍频180kJ/3ns、峰值功率60TW的输出测试实验,标志着神光-Ⅲ主机装置已全面建成并达到设计指标,成为现有输出能力世界排名第二、亚洲排名第一的惯性约束聚变激光驱动器。 展开更多
关键词 激光输出 三倍频 装置 主机 中国工程物理研究院 惯性约束聚变 激光驱动器 激光聚变
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大口径大曲率半径光学元件的高精度检测 被引量：17
4
作者 杨李茗 叶海仙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1207-1212,共6页
针对目前已有的光学检测设备无法实现大口径大曲率半径光学元件高精度检测的问题,提出利用长程轮廓仪(LTP)来进行大口径大曲率半径(正、负)光学元件的精确测量,并通过实验证明了LTP检测大曲率半径光学元件的优势。分析计算了LTP测量曲... 针对目前已有的光学检测设备无法实现大口径大曲率半径光学元件高精度检测的问题,提出利用长程轮廓仪(LTP)来进行大口径大曲率半径(正、负)光学元件的精确测量,并通过实验证明了LTP检测大曲率半径光学元件的优势。分析计算了LTP测量曲率半径的算法精度,设计了合理的机械结构进行旋转测量,得到了全口径的曲率半径分布。最后与球径仪、刀口仪的测量结果进行了对比。对R=37.108m和R=41.065m的球面镜测量结果显示,LTP的测量重复性在0.05%以内,与球径仪、刀口仪的测量值相差均在0.05%以内。研究结果表明,LTP可以用来解决目前几十米的大R曲率半径光学元件难以高精度测量的难题。 展开更多
关键词 长程轮廓仪 曲率半径测量 算法精度 旋转测量
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用于ICF驱动器的取样光栅的矢量分析与计算 被引量：13
5
作者 柴立群 杨李茗 许乔 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期270-274,共5页
在 ICF的终端光学聚焦系统中 ,采用取样光栅 ( BSG)将透射的三倍频光按一定比例送入能量计中进行能量诊断。采用精确耦合波矢量分析方法分析了衍射效率与光栅周期、刻槽深度、占空比等的关系 。
关键词 ICF 驱动器 取样光栅 耦合波法 衍射效率 矢量分析 计算
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激光光束整形的设计和研究 被引量：12
6
作者 赵为党 杨李茗 +1 位作者 虞淑环 杨国光 《红外与激光工程》 EI CSCD 1999年第1期29-32,共4页
提出了一种加工工艺成熟、利用率高、实现过程简单的位相透镜光束整形方法。采用几何变换方法进行激光高斯光束平化的研究和设计。
关键词 几何变换 光束整形 衍射光学器件 激光高斯光束
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荧光成像技术无损探测光学元件亚表面缺陷 被引量：15
7
作者 刘红婕 王凤蕊 +6 位作者 耿峰 周晓燕 黄进 叶鑫 蒋晓东 吴卫东 杨李茗 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期50-59,共10页
为了建立有效无损的亚表面缺陷探测技术,本文开展了光学元件亚表面缺陷的荧光成像技术研究,通过系统优化激发波长、成像光谱、成像光路及探测器等影响探测精度和探测灵敏度的参数,研制出小口径荧光缺陷检测样机。基于该样机对一系列精... 为了建立有效无损的亚表面缺陷探测技术,本文开展了光学元件亚表面缺陷的荧光成像技术研究,通过系统优化激发波长、成像光谱、成像光路及探测器等影响探测精度和探测灵敏度的参数,研制出小口径荧光缺陷检测样机。基于该样机对一系列精抛光熔石英和飞切KDP晶体元件的散射缺陷和荧光缺陷进行了表征,获得了各类样品亚表面缺陷所占的比重差异很大,从0.012%到1.1%不等。利用统计学方法分析了亚表面缺陷与损伤阈值的关系,结果显示,熔石英亚表面缺陷与损伤阈值相关曲线的R^2值为0.907,KDP晶体亚表面缺陷与损伤阈值相关曲线的R^2值为0.947,均属于强相关。该研究结果可评价光学元件的加工质量,用于指导紫外光学元件加工工艺,并且由于该探测技术具有无损、快速的特点,因此可应用于大口径紫外光学元件全口径亚表面缺陷探测,具有极其重要的工程意义。 展开更多
关键词 荧光成像技术 亚表面缺陷 激光损伤 熔石英 KDP晶体
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非球面非零位检测中的回程误差分析与校正 被引量：12
8
作者 刘东 杨甬英 +3 位作者 田超 翁俊淼 卓永模 杨李茗 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期688-696,共9页
光学测试中常用非零位法来对非球面进行初步检测。由于非零位法偏离了零位条件,导致检测得到的被测非球面而形与其真实面形存在一定程度的偏差(称之为回程误差)。分析了非球面非零位检测系统中的回程误差问题,得出了回程误差与被测非球... 光学测试中常用非零位法来对非球面进行初步检测。由于非零位法偏离了零位条件,导致检测得到的被测非球面而形与其真实面形存在一定程度的偏差(称之为回程误差)。分析了非球面非零位检测系统中的回程误差问题,得出了回程误差与被测非球面口径、相对口径以及非球面本身面形误差均紧密相关的结论。针对回程误差的表现形式,提出了有效校正回程误差的方法。计算机仿真及检测实验结果均表明,该方法可以较好地解决非球面非零位榆测中的回程误差问题。针对非球面非零位检测中回程误差问题所做的分析以及提出的相应校正方法,有利于非球面非零位法检测精度的提高和系统的广泛应用。 展开更多
关键词 非球面检测 非零位检测 回程误差 误差校正
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光学元件表面疵病检测扫描拼接的误差分析 被引量：11
9
作者 刘旭 杨甬英 +7 位作者 刘东 陆春华 肖冰 李凌丰 翁俊淼 王琳 杨李茗 李瑞洁 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1088-1093,共6页
为实现大口径光学元件表面疵病的高效率、高精准的检测,本文提出一种能分辨微米级疵病的光学显微散射扫描成像检测系统,因为该检测系统单个子孔径的物方视场为毫米级,所以检测大口径光学元件需对X、Y方向进行子孔径扫描成像并将子孔径... 为实现大口径光学元件表面疵病的高效率、高精准的检测,本文提出一种能分辨微米级疵病的光学显微散射扫描成像检测系统,因为该检测系统单个子孔径的物方视场为毫米级,所以检测大口径光学元件需对X、Y方向进行子孔径扫描成像并将子孔径图拼接成同一坐标系下的全孔径图。在进行扫描时,系统的机构误差会被引入到子孔径列阵中,导致子孔径拼接处产生像素错位,甚至造成拼接断裂的情况,从而严重影响疵病等级及位置的正确评定。鉴于此,本文对影响全孔径拼接最敏感的误差因素进行了分析,并根据其特点找到合理减小误差的方法,确保子孔径的正确拼接。 展开更多
关键词 表面缺陷检测 表面散射 子孔径拼接误差分析 大口径光学元件
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激光驱动飞片超高速发射技术实验研究 被引量：12
10
作者 代福 龚自正 +4 位作者 曹燕 牛锦超 童靖宇 向树红 杨李茗 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3011-3014,共4页
介绍了影响激光驱动超高速发射技术的各种因素。分析了激光能量、激光光束空间分布对飞片发射速度及完整性的影响和飞片靶镀膜工艺对飞片速度及完整性的影响。结果表明:空间分布为"平顶型"的激光束有利于发射出完整的飞片。... 介绍了影响激光驱动超高速发射技术的各种因素。分析了激光能量、激光光束空间分布对飞片发射速度及完整性的影响和飞片靶镀膜工艺对飞片速度及完整性的影响。结果表明:空间分布为"平顶型"的激光束有利于发射出完整的飞片。在膜与基底之间增加过渡层Cr可以大大提高膜与基底之间的附着力,从而提高飞片的发射速度。实验上利用波长1 064 nm、脉宽10 ns、能量835 mJ的激光使厚度5μm、直径1 mm的铝飞片的发射速度达到10.4 km/s。大大提升了对微米级空间碎片速度的发射能力。 展开更多
关键词 激光驱动飞片 超高速 发射技术 实验研究 study 发射速度 空间分布 完整性 激光能量 空间碎片 激光光束 基底 飞片速度 镀膜工艺 微米级 平顶型 激光束 过渡层 附着力 直径
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小周期二元光学元件的矢量分析 被引量：7
11
作者 杨李茗 杨国光 叶钧 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期106-112,共7页
详细地介绍了一种可用于分析大口径大视场二元光学系统的光栅矢量分析法ＢＫＫ方法。这种方法适用于光栅周期处于波长量级、任意光栅轮廓及倾斜入射时的精确衍射效率计算。给出了计算结果，并与标量近似计算结果进行比较。
关键词 光栅 二元光学 矢量分析 光学元件
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磁流变加工对中频误差的影响 被引量：12
12
作者 徐曦 杨李茗 +2 位作者 石琦凯 雷向阳 侯晶 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1695-1699,共5页
基于传统抛光的亚表面损伤层厚度,进行磁流变去除亚表面损伤层的实验以便验证在该加工方式下对元件中频误差的影响。计算机模拟结果及实验数据表明:磁流变加工的走刀间距会引起中频误差评价指标PSD曲线出现对应频率的峰值;抛光斑的不稳... 基于传统抛光的亚表面损伤层厚度,进行磁流变去除亚表面损伤层的实验以便验证在该加工方式下对元件中频误差的影响。计算机模拟结果及实验数据表明:磁流变加工的走刀间距会引起中频误差评价指标PSD曲线出现对应频率的峰值;抛光斑的不稳定性会引起PSD曲线出现不确定的次主峰;去除深度与PSD曲线峰值之间有近似的线性关系。采用磁流变作为亚表面损伤层的去除手段,元件的中频误差质量受加工参数影响很大。如果前级加工不佳导致留下的亚表面损伤层较深,用磁流变加工进行去除时会造成中频误差质量超过限定指标。 展开更多
关键词 磁流变 中频误差 走刀间距 抛光斑稳定性 去除深度
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光学元件精密加工中的磁流变抛光技术工艺参数 被引量：11
13
作者 秦北志 杨李茗 +4 位作者 朱日宏 侯晶 袁志刚 郑楠 唐才学 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2281-2286,共6页
为了充分掌握磁流变抛光中磁场强度、浸入深度、抛光轮转速、磁流变液水分含量等工艺参数对抛光结果的影响规律,以期提高元件的面形精度和表面的质量,在研究了磁流变抛光材料的去除数学模型的基础上,结合实验室的PKC100-P1型抛光设备,... 为了充分掌握磁流变抛光中磁场强度、浸入深度、抛光轮转速、磁流变液水分含量等工艺参数对抛光结果的影响规律,以期提高元件的面形精度和表面的质量,在研究了磁流变抛光材料的去除数学模型的基础上,结合实验室的PKC100-P1型抛光设备,对上述的关键工艺参数分别进行了研究,设置了一系列的实验参数,进行了详细的实验探索,分析了单因素条件下材料的去除量以及元件表面质量同关键工艺参数的内在联系,得出了相应影响关系曲线。从关系曲线表明:工艺参数对抛光斑的去除效率以及被加工元件表面质量存在着明显的影响规律,掌握这些影响关系就能用于分析和优化磁流变加工的结果,为高精度光学表面的加工提供可靠的保障,同时实验的结果也很好地验证了磁流变抛光材料去除理论的正确性。 展开更多
关键词 精密加工 磁流变抛光 去除函数 磁流变液 Preston方程
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任意点阵衍射图形的DOE优化设计 被引量：7
14
作者 杨李茗 虞淑环 《光子学报》 EI CAS CSCD 1998年第8期739-743,共5页
本文利用模拟退火算法对任意点阵衍射图形的纯相位衍射元件进行了优化设计，针对收敛性和收敛速率对算法进行了适当修正。
关键词 衍射光学元件 模拟退火算法 DOE 优化设计
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影响超精密环抛相对磨削量因素的计算模拟 被引量：8
15
作者 曹冲 冯国英 +4 位作者 杨李茗 王岚 高耀辉 朱海波 陈建国 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期67-71,共5页
利用Preston方程,考虑了超精密环抛中的诸因素,如工件和磨盘转速比、偏心距以及压强,计算模拟了它们对磨削效果的影响。模拟表明,当转速比越接近1或偏心距越大时,磨削越均匀;均匀分布的压强越大,磨削越不均匀。在这三个影响因素中,转速... 利用Preston方程,考虑了超精密环抛中的诸因素,如工件和磨盘转速比、偏心距以及压强,计算模拟了它们对磨削效果的影响。模拟表明,当转速比越接近1或偏心距越大时,磨削越均匀;均匀分布的压强越大,磨削越不均匀。在这三个影响因素中,转速比的作用最为显著。实现均匀磨削所需的压强应为二次型分布。这些为超精密环抛提供了指导,有助于实现主动控制。 展开更多
关键词 连续环行抛光 压强梯度 偏心距 转速比
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多脉冲激光对K9玻璃的表面损伤实验研究 被引量：8
16
作者 张秋慧 冯国英 +4 位作者 韩敬华 贾俊 杨李茗 朱启华 谢旭东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期62-66,共5页
实验研究了波长为1064 nm、脉宽为10 ns、重复频率为1 Hz的激光脉冲对K9玻璃的表面损伤特点,给出了脉冲透过能量随激光脉冲作用次数变化的规律。采用3维立体显微镜对损伤形貌进行观察,发现K9玻璃的损伤表面呈环状分布,分为烧蚀区、微裂... 实验研究了波长为1064 nm、脉宽为10 ns、重复频率为1 Hz的激光脉冲对K9玻璃的表面损伤特点,给出了脉冲透过能量随激光脉冲作用次数变化的规律。采用3维立体显微镜对损伤形貌进行观察,发现K9玻璃的损伤表面呈环状分布,分为烧蚀区、微裂纹区和断裂区。随着激光脉冲个数的增加,损伤由点状破坏演变为损伤区,微裂纹逐渐增长,损伤面积逐渐增大。基于激光支持的爆轰波理论分析,激光与脆性材料的相互作用可引起微裂纹的大量增长。在多脉冲激光的作用下,K9玻璃损伤的累积效应明显,表面损伤阈值明显降低,表面裂纹增长明显,损伤面积逐渐增大;但随着激光脉冲的继续增加,这种损伤趋于稳定。 展开更多
关键词 激光诱导损伤 K9玻璃 多脉冲纳秒激光 激光支持爆炸波
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微透镜阵列反应离子束蚀刻传递研究 被引量：5
17
作者 许乔 杨李茗 +1 位作者 舒晓武 杨国光 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期1523-1527,共5页
提出一种微透镜阵列复制的新方法反应离子束蚀刻法（ＲＩＢＥ）。它在工作原理和参数控制等方面较传统的蚀刻方法有很大的先进性，能够实现蚀刻过程的精确控制。本文详细阐述了反应离子束蚀刻过程中蚀刻选择性的控制方法，通过对各种蚀... 提出一种微透镜阵列复制的新方法反应离子束蚀刻法（ＲＩＢＥ）。它在工作原理和参数控制等方面较传统的蚀刻方法有很大的先进性，能够实现蚀刻过程的精确控制。本文详细阐述了反应离子束蚀刻过程中蚀刻选择性的控制方法，通过对各种蚀刻参数的控制，最终实现了微透镜阵列在硅等红外材料上面形传递的深度蚀刻。口径１００μｍ的Ｆ／２微透镜阵列在硅基底上的传递精度达１１．０３，无侧向钻蚀。 展开更多
关键词 微透镜阵列 微光学 干法蚀刻 反应离子束蚀刻
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纳秒激光在K9玻璃中聚焦的损伤形貌研究 被引量：9
18
作者 韩敬华 冯国英 +4 位作者 杨李茗 张秋慧 谢旭东 朱启华 周寿桓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期5558-5564,共7页
详细研究了纳秒激光脉冲在K9玻璃内部产生损伤的形貌特点.整个损伤形貌是前端较大、后端逐渐减小,呈纺锤形.损伤区可分为四种类型的损伤形貌:损伤点轴向的丝状等离子通道、熔化区域、裂纹区域和裂纹末端的折射率变化区域.给出了激光脉... 详细研究了纳秒激光脉冲在K9玻璃内部产生损伤的形貌特点.整个损伤形貌是前端较大、后端逐渐减小,呈纺锤形.损伤区可分为四种类型的损伤形貌:损伤点轴向的丝状等离子通道、熔化区域、裂纹区域和裂纹末端的折射率变化区域.给出了激光脉冲能量在空间的沉积函数和冲击波膨胀压强的表达式,并根据压强的空间分布特点对相应的损伤形貌进行了分析,理论分析与实验结果相符. 展开更多
关键词 激光损伤形貌 移动损伤模型 冲击波 激光能量沉积
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纳秒紫外重复脉冲激光烧蚀单晶硅的热力学过程研究 被引量：8
19
作者 包凌东 韩敬华 +6 位作者 段涛 孙年春 高翔 冯国英 杨李茗 牛瑞华 刘全喜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第19期475-483,共9页
采用波长为355 nm的纳秒紫外重复脉冲激光对单晶硅片进行了盲孔加工实验,观测了随脉冲增加激光烧蚀硅片的外观形貌和盲孔孔深、孔径的变化规律,并对紫外激光辐照硅片的热力学过程进行了分析.研究结果表明:紫外激光加工硅盲孔是基于热、... 采用波长为355 nm的纳秒紫外重复脉冲激光对单晶硅片进行了盲孔加工实验,观测了随脉冲增加激光烧蚀硅片的外观形貌和盲孔孔深、孔径的变化规律,并对紫外激光辐照硅片的热力学过程进行了分析.研究结果表明:紫外激光加工硅盲孔是基于热、力效应共同作用的结果,热效应会使得硅材料熔化、气化甚至发生电离产生激光等离子体,为材料的去除提供条件;激光等离子体冲击波以及高温气态物向外膨胀会对熔化材料产生压力致使其向外喷射,为重复脉冲的进一步烧蚀提供了条件;力效应主要沿着激光传输的方向,垂直于硅表面,使得去除部位主要集中在孔的深度方向,达到较高的孔径比,实验观察孔径比可达8:1;此外,激光等离子体的产生也阻止了激光对靶面的作用,加之随孔深的增加激光发生散焦,使得烧蚀深度有一定的限制,实验观察烧蚀脉冲个数在前100个时加工效率较高. 展开更多
关键词 激光烧蚀 单晶硅 盲孔 激光等离子体冲击波
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射流抛光中的流场特性研究 被引量：7
20
作者 罗银川 李秀龙 +2 位作者 张杨 张蓉竹 杨李茗 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期376-380,共5页
为了给出射流抛光系统的优化设计参数,从理论上分析了冲击射流流场的结构特点,建立了工件壁面上的速度、压强与冲击角度、射流出口速度以及冲击距离的数学关系。就不同参数对射流流场分布的影响进行了定量计算,结果表明,工件壁面上的压... 为了给出射流抛光系统的优化设计参数,从理论上分析了冲击射流流场的结构特点,建立了工件壁面上的速度、压强与冲击角度、射流出口速度以及冲击距离的数学关系。就不同参数对射流流场分布的影响进行了定量计算,结果表明,工件壁面上的压强和速度与出口压强和速度成线性正比关系。当冲击距离大于9.6d(d为射流喷口的直径)时,工件壁面压强和速度随冲击距离的增大而减小,冲击距离增加到15d时,壁面压强最大值减小到0.54p0(p0为射流出口处的压强)。工件壁面压强和速度随冲击角度的减小而减小,当入射角为90°、60°和45°时,分别得到壁面压强最大值ps=0.95 p0,0.74p0,0.475p0,上游速度最大值um02=0.96u0,0.8u0,0.67u0(u0为射流出口处的速度)。 展开更多
关键词 冲击射流 流场特性 壁面压强
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