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高端光学元件精密加工技术与装备发展研究

蒋庄德, 李常胜, 孙林, 段端志, 康城玮, 陈杉杉, 林启敬, 杨树明

《中国工程科学》 2023年 第25卷 第1期   页码 131-141 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.07.003

摘要:

高端光学元件是决定高端装备性能水平的核心零件,研究高端光学元件精密加工技术与装备发展,对于实施制造强国战略、满足高端装备产业需求具有积极意义本文剖析了光学元件精密加工方法与装备、高性能基础部件、精密光学加工中的测量方法与装备等的发展情况,凝练了精度与尺寸极端化、形状与性能一体化、加工工艺复合化、加工与检测一体化、装备与工艺智能化等发展趋势通过广泛的行业调研和研讨,从需求、目标、产品、关键技术、应用示范、支撑保障等层次着手,形成了面向2035 年我国高端光学元件精密制造技术路线图。组织优势资源成立技术联盟,加大资源保障力度、布局基础研究和技术攻关计划,加强人才培育、构建梯队并扩大队伍规模,筑牢产业发展基础、培育龙头企业和专精特新“小巨人”企业等发展建议,以期促进高端光学元件加工产业提升与高质量发展

关键词: 光学元件精密制造精密机床精密加工光学加工    

高性能零件的性能与几何参数一体化精密加工方法与技术

郭东明

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第10期   页码 47-57

摘要:

随着高端装备和产品的不断发展,对装备和产品制造的性能要求也越来越多和越来越高,涌现出一大批高性能指标要求的关键零部件,其加工已由以往的单纯几何形状和尺寸精度要求,跃升为以性能要求为主、性能与几何参数一体化的精密加工要求。这些高性能零件多呈精密复杂曲面、超高精度,以及材料硬、脆、黏等难加工特征,其性能受几何、材料等多因素耦合作用,采用传统工艺进行精密加工制造十分困难,存在废品率高、加工效率低,特别是性能指标难以保证等难题从高端制造装备业的需求出发,提出并阐明了高性能零件的特点、分类以及数字化可控去除加工方式的内涵,在此基础上指出了四类高性能零件精密加工所涉及的关键问题,并着重介绍了这些问题的研究现状、存在的难点和可行的解决方案,为面向高性能要求的性能与几何参数一体化的加工理论、方法和工艺技术体系的建立提供参考,以解决高性能零件的精密制造难题。

关键词: 高性能     性能与几何参数一体化     精密加工     加工材料     复杂曲面    

成像光学工程面临的光学问题

潘君骅

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第3期   页码 32-35

摘要:

文章简单论述了现代成像光学主要领域的情况,指出非球面反射系统是发展的必然趋势。讨论了加工与检验方面的基本情况及应着重深人研究的问题。对镜坯材料也提了一点看法。

关键词: 成像光学     非球面反射镜     光学设计     光学加工与检验    

面向精密增材制造的大范围柔性伺服系统

Zhen Zhang, Peng Yan, Guangbo Hao

《工程(英文)》 2017年 第3卷 第5期   页码 708-715 doi: 10.1016/J.ENG.2017.05.020

摘要: 通过纳米运动系统的动力学模型辨识,本文设计了实时控制策略,并将其应用在一体加工的原型系统中。实验验证了面向MSL 工艺过程的轨迹跟踪性能。

关键词: 精密增材制造     微立体光固化     纳米定位     分布柔度簧片    

分辨近场光学成像技术及其产业开发

吴世法

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第2期   页码 10-14

摘要:

分辨近场光学成像技术是当前国内外一个重要的高新技术前沿课题,也将是我国21世纪初应该发展的一项高新技术产业。文中介绍了我国自1991年以来开拓研究的进展,探讨了国际学术界及产业开发中当前存在的主要问题,提出了各类分辨扫描模式成像公式的乘法表达式,并作了分析比较。为解决消除假像和从有形貌等混合图像中分离纯光学图像两大难题,作者曾于1993年和1996年提出两项发明专利,为发展我国的该产业解决了两大技术关键。

关键词: 衍射权限分辨     近场光学     成像技术     分辨光学显微镜    

精密工程专题主编寄语

叶声华, 房丰洲

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第6期   页码 743-744 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.003

位移测量光栅干涉仪综述 Special Feature on Precision Measurement and Inst

Peng-cheng HU, Di CHANG, Jiu-bin TAN, Rui-tao YANG, Hong-xing YANG, Hai-jin FU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第5期   页码 631-654 doi: 10.1631/FITEE.1800708

摘要: 光栅干涉仪是测量精密位移的常用方法。和激光干涉仪相比,光栅干涉仪对空气折射率不敏感且易于实现多自由度测量结构,因此被广泛研究、应用。从光学测量原理角度看,光栅干涉仪历经零差干涉、外差干涉和空间分离式外差干涉3个阶段。与前两者相比,空间分离式外差光栅干涉仪具有能消除光学混叠引起纳米级周期非线性误差的特性,可以获得更高位移测量精度。与此同时,各式各样光栅干涉仪结构被提出,以提高光学细分数、增加量程、提升适用性或实现多自由度位置姿态测量。本文详细总结了近年来增量式位移测量光栅干涉仪的发展,并简述其测量误差相关的研究。

关键词: 光栅干涉仪;光学编码器;位移测量;精密测量    

基于变形力监测数据的残余应力场推断和表征方法

赵智伟, 刘长青, 李迎光, James Gao

《工程(英文)》 2023年 第22卷 第3期   页码 49-59 doi: 10.1016/j.eng.2022.07.018

摘要: 在数字化和智能制造的趋势下,该方法的基本原理为利用加工监测数据预测和补偿由残余应力引起的零件加工变形提供了重要参考。

关键词: 残余应力场     精密加工     变形力     反问题     在位测量    

分辨光学显微镜:原理、仪器与应用 Special Feature on Precision Measurement and Inst

Bao-kai WANG, Martina BARBIERO, Qi-ming ZHANG, Min GU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2019年 第20卷 第5期   页码 608-630 doi: 10.1631/FITEE.1800449

摘要: 近二十年来,多种基于荧光与非荧光的光学显微镜发展迅速,突破了衍射极限。本文综述了分辨显微镜的基本原理、技术成就和仪器应用,讨论了分辨显微镜在成像以及其他方面的应用。

关键词: 分辨;成像;光学显微镜    

精密工程的重要性日益增加

Mark Hoffman, Liangchi Zhang

《工程(英文)》 2018年 第4卷 第6期   页码 759-759 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.007

HY-2卫星DORIS精密定轨技术

蒋兴伟,王晓慧,彭海龙,钟敏,钟世明

《中国工程科学》 2014年 第16卷 第6期   页码 83-89

摘要:

2011 年8 月16 日发射的海洋二号(HY-2)卫星是中国第一颗动力环境卫星,搭载的多普勒雷达和无线电定位组合系统(DORIS)作为HY-2 主要定轨手段之一。本文较为详细介绍了HY-2 多普勒雷达和无线电定位组合系统定轨技术流程和方法,并对其定轨结果进行了初步检验。

关键词: 精密定轨     GPS     DORIS     激光测距    

HY-2卫星双频GPS精密定轨技术

林明森,王晓慧,彭海龙,赵齐乐,李敏

《中国工程科学》 2014年 第16卷 第6期   页码 97-101

摘要:

海洋二号(HY-2)卫星双频全球定位跟踪系统(GPS)接收机获取的GPS数据是基于非差简化动力学方法应用于HY-2 卫星精密轨道确定。GPS数据确定的轨道利用激光测距进行了检核,并与法国太空总署确定的轨道以及综合定轨策略确定的轨道进行了比较,HY-2 卫星基于GPS数据精密轨道径向成分优于3 cm。

关键词: 精密定轨     GPS     多普勒雷达和无线电定位组合系统(DORIS)     卫星激光测距(SLR)    

海洋二号卫星精密定轨方案设计及实现

蒋兴伟,王晓慧,彭海龙,林明森

《中国工程科学》 2013年 第15卷 第7期   页码 19-24

摘要: ;">2011年8月16日发射的海洋环境动力(海洋二号)卫星是中国第一颗动力环境卫星,其中搭载的雷达高度计需要连续的厘米级海洋地形测量,轨道误差在雷达高度计整体误差预算中占主要部分,为实现海洋二号卫星精密定轨事后处理径向10 cm精度的研制总要求,海洋二号卫星搭载了多普勒地球轨道和无线电定位系统(DORIS)接收机、双频全球定位系统(GPS)接收机和激光反射棱镜阵列用于精密定轨。本文综述了海洋二号卫星精密定轨方案设计和关键技术,给出了在轨测试结果。

关键词: 精密定轨     GPS     DORIS     激光测距    

基于惯性能时空最优分布的高加速轻载机构精密定位方法 Article

陈新,白有盾,杨志军,高健,陈贡发

《工程(英文)》 2015年 第1卷 第3期   页码 391-398 doi: 10.15302/J-ENG-2015063

摘要:

高速运动精密定位是微电子封装设备中高加速轻载执行机构的基本运动需求。据此,在满足高加速机构精密定位的条件下,笔者提出了一种基于最优非线性动力学响应的结构优化和速度规划新方法。本文提出的方法为微电子封装类装备等高加速轻载机构精密定位的实现提供了有效的理论支撑和解决途径。

关键词: 高加速轻载机构     精密定位     时空分布     惯性能     等效静态载荷方法     速度规划    

HY-2卫星激光观测精密定轨技术

王晓慧,彭海龙,林明森,周旭华,吴斌

《中国工程科学》 2014年 第16卷 第6期   页码 90-96

摘要:

2011 年8 月16 日发射的海洋二号(HY-2)卫星是中国第一颗海洋动力环境卫星,配备的卫星激光测距跟踪系统即作为HY-2 卫星定轨基准系统,同时又是HY-2 卫星定轨系统之一。本文较为详细地介绍了HY-2 卫星激光观测、轨道预报和激光跟踪系统(SLR)定轨技术,并对SLR定轨结果进行了初步检验。

关键词: 精密定轨     全球定位系统     多普勒雷达和无线电定位组合系统(DORIS)     卫星激光测距    

标题 作者 时间 类型 操作

高端光学元件精密加工技术与装备发展研究

蒋庄德, 李常胜, 孙林, 段端志, 康城玮, 陈杉杉, 林启敬, 杨树明

期刊论文

高性能零件的性能与几何参数一体化精密加工方法与技术

郭东明

期刊论文

成像光学工程面临的光学问题

潘君骅

期刊论文

面向精密增材制造的大范围柔性伺服系统

Zhen Zhang, Peng Yan, Guangbo Hao

期刊论文

分辨近场光学成像技术及其产业开发

吴世法

期刊论文

精密工程专题主编寄语

叶声华, 房丰洲

期刊论文

位移测量光栅干涉仪综述

Peng-cheng HU, Di CHANG, Jiu-bin TAN, Rui-tao YANG, Hong-xing YANG, Hai-jin FU

期刊论文

基于变形力监测数据的残余应力场推断和表征方法

赵智伟, 刘长青, 李迎光, James Gao

期刊论文

分辨光学显微镜:原理、仪器与应用

Bao-kai WANG, Martina BARBIERO, Qi-ming ZHANG, Min GU

期刊论文

精密工程的重要性日益增加

Mark Hoffman, Liangchi Zhang

期刊论文

HY-2卫星DORIS精密定轨技术

蒋兴伟,王晓慧,彭海龙,钟敏,钟世明

期刊论文

HY-2卫星双频GPS精密定轨技术

林明森,王晓慧,彭海龙,赵齐乐,李敏

期刊论文

海洋二号卫星精密定轨方案设计及实现

蒋兴伟,王晓慧,彭海龙,林明森

期刊论文

基于惯性能时空最优分布的高加速轻载机构精密定位方法

陈新,白有盾,杨志军,高健,陈贡发

期刊论文

HY-2卫星激光观测精密定轨技术

王晓慧,彭海龙,林明森,周旭华,吴斌

期刊论文