光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2009年
2期
292-300
,共9页
非球面成形%致动器排布%非球面度梯度%有限元法
非毬麵成形%緻動器排佈%非毬麵度梯度%有限元法
비구면성형%치동기배포%비구면도제도%유한원법
为了实现超薄球面镜的非球面成形,提出了一种采用非球面梯度法求致动器排布初始解的方法.给出了该方法的理论依据、排布方法以及计算非球面度梯度的两种公式;以一大口径离轴超薄非球面镜为例,用非球面度梯度的两种计算公式分别求出了致动器排布初始解,完成了非球面成形的有限元分析,得到了满足面形精度RMS值为21.09 nm的最终解;最后,介绍了致动器排布的优化步骤,比较了非球面梯度法、正方形法和环形法的差异.结果显示,用非球面度梯度平均值公式求出的初始解与最终解最接近,符合非球面度梯度变化率与致动器面密度的关系,而通过优化还能进一步减少致动器数量和面形残差.在相同面形精度下,非球面梯度法排布的致动器个数约为正方形和环形排布的1/2或更少;在相同致动器个数下,非球面梯度法排布的面形残差RMS值约为正方形和环形排布的1/3或更小.结果表明,非球面梯度法更适合在非球面成形领域用于求解致动器排布初始解.
為瞭實現超薄毬麵鏡的非毬麵成形,提齣瞭一種採用非毬麵梯度法求緻動器排佈初始解的方法.給齣瞭該方法的理論依據、排佈方法以及計算非毬麵度梯度的兩種公式;以一大口徑離軸超薄非毬麵鏡為例,用非毬麵度梯度的兩種計算公式分彆求齣瞭緻動器排佈初始解,完成瞭非毬麵成形的有限元分析,得到瞭滿足麵形精度RMS值為21.09 nm的最終解;最後,介紹瞭緻動器排佈的優化步驟,比較瞭非毬麵梯度法、正方形法和環形法的差異.結果顯示,用非毬麵度梯度平均值公式求齣的初始解與最終解最接近,符閤非毬麵度梯度變化率與緻動器麵密度的關繫,而通過優化還能進一步減少緻動器數量和麵形殘差.在相同麵形精度下,非毬麵梯度法排佈的緻動器箇數約為正方形和環形排佈的1/2或更少;在相同緻動器箇數下,非毬麵梯度法排佈的麵形殘差RMS值約為正方形和環形排佈的1/3或更小.結果錶明,非毬麵梯度法更適閤在非毬麵成形領域用于求解緻動器排佈初始解.
위료실현초박구면경적비구면성형,제출료일충채용비구면제도법구치동기배포초시해적방법.급출료해방법적이론의거、배포방법이급계산비구면도제도적량충공식;이일대구경리축초박비구면경위례,용비구면도제도적량충계산공식분별구출료치동기배포초시해,완성료비구면성형적유한원분석,득도료만족면형정도RMS치위21.09 nm적최종해;최후,개소료치동기배포적우화보취,비교료비구면제도법、정방형법화배형법적차이.결과현시,용비구면도제도평균치공식구출적초시해여최종해최접근,부합비구면도제도변화솔여치동기면밀도적관계,이통과우화환능진일보감소치동기수량화면형잔차.재상동면형정도하,비구면제도법배포적치동기개수약위정방형화배형배포적1/2혹경소;재상동치동기개수하,비구면제도법배포적면형잔차RMS치약위정방형화배형배포적1/3혹경소.결과표명,비구면제도법경괄합재비구면성형영역용우구해치동기배포초시해.
