李闯
- 作品数：12 被引量：35H指数：4
- 供职机构：长春理工大学光电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省自然科学基金高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：机械工程理学医药卫生一般工业技术更多>>
- 硫系玻璃衍射面模压成型仿真分析与实验研究被引量：1
- 2023年
- 为了减小玻璃模压工艺中硫系玻璃衍射光学元件的面形误差,对衍射结构的填充效果和衍射光学元件的应力进行研究。建立了局部衍射结构有限元仿真分析模型,分析了模压温度、模压速度、摩擦系数等因素对衍射结构填充效果和应力的影响,并在仿真结果的指导下进行实验研究,实验结果表明衍射结构的填充效果和应力对面形均有影响,衍射结构填充得越充分、应力越小,成型透镜的面形精度越高,最终得到的成型透镜面形误差为0.3053μm,表面粗糙度Ra为2.95 nm。
- 陈津平刘悦刘悦李闯薛常喜
- 关键词：光学设计模压成型有限元仿真应力
- 紫外光固化有机-无机纳米复合材料成型衍射光学元件制造技术被引量：3
- 2019年
- 针对衍射光学元件制造中材料选择的局限以及遮挡效应,采用了紫外光固化有机-无机纳米复合材料快速成型技术制造衍射光学元件,获得高折射率、高色散的衍射光学元件。通过有机-无机纳米复合材料制备实验获得了一种适合制造衍射光学元件的复合材料配方,配方各成分包括质量分数为57.97%的2官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(2PUA)、质量分数为38.64%的季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、质量分数为1.45%的光引发剂184(Irgacure 184)、质量分数为1.93%的分散剂163(disperbyk 163)和质量分数可控的纳米粒子ITO。使用该方法制备了紫外光固化衍射光学元件,并使用台阶仪测量得到衍射光学元件模芯表面的平均微结构高度为13.26μm,光固化衍射光学元件表面的平均微结构高度为12.58μm,使用光固化衍射光学元件与模芯微结构的相对误差为5.141%。紫外光固化有机-无机纳米复合材料的衍射光学元件制造技术突破了材料选择局限,减小了遮挡误差,对宽波段的折衍射混合光学系统的快速成型具有重要意义。
- 王伦薛常喜兰喜瑞李闯吴百融贾孟王蕾
- 关键词：光学设计紫外光固化有机-无机纳米复合材料衍射光学元件
- 基于Delano图的手机镜头光学系统设计被引量：4
- 2018年
- 手机镜头朝着高分辨率、大孔径、超薄化的发展方向。根据手机镜头的设计要求,研究了设计要求参量与Delano图的相关约束条件和目标函数的转换关系,结合蒙特卡罗-粒子群优化(PSO)混合算法,实现了手机镜头初始结构的快速求解生成。使用所提出的方法设计了一款5片式2000万高像素的超薄长焦手机镜头,结果表明,在1/4奈奎斯特设计频率125lp/mm下,0.8之内所有视场的调制传递函数(MTF)的值均大于60%,与采用前期PWC法求得的初始结构所设计开发的具有相同规格参数的6片式镜头相比,边缘视场的模拟良率提升了近10%。将所设计的5片式2000万像素镜头进行加工及TV line实拍测试,在中心和0.8视场分别得到了2300LW/PH和1700LW/PH的解像能力。设计和加工后的实拍验证结果表明,基于Delano图的手机镜头初始结构的求解方法能够明显提高设计效率,且可以得到更高的良品率。
- 戴付建张凯元李闯
- 关键词：光学设计
- 基于MATLAB与非球面轮廓仪的Q-Type非球面检测技术被引量：1
- 2019年
- Q-type非球面广泛应用于光学系统设计中,针对Q-type非球面超精密加工过程中的面形检测问题,提出了一种MATLAB软件与Taylor Horbson PGI-1240非球面轮廓仪相结合的方法,以达到对Q-type非球面进行高精度检测的目的。检测结果表明,由Nanoform 700Ultra单点金刚石超精密车床加工的全口径为11.8mm的单晶铜Q-type非球面面形误差峰谷(PV)值为0.1963μm,表面粗糙度方均根(RMS)值为0.03412μm,满足加工第一阶段面形误差PV值<0.2μm和表面粗糙度RMS值<0.04μm的要求。此检测方法可以精确得到工件面形误差,为下一阶段车削加工提供数据支持。
- 贾孟薛常喜李闯兰喜瑞王蕾王伦吴百融
- 关键词：MATLAB单点金刚石车削
- 基于Q-type非球面的电子内窥镜物镜光学系统设计被引量：12
- 2017年
- 采用具有"负-正"形式的反远距结构作为初始结构,利用Q-type非球面设计了一款工作在可见光波段的电子内窥镜物镜(EEO)光学系统,其全视场为110°,焦距为1 mm,F数为3.3,最大通光孔径为3 mm,系统总长为7.89mm。该光学系统由6片透镜组成,包括两组双胶合透镜和一片两面均为Q-type非球面的镜片。设计结果表明,在奈奎斯特空间频率143lp/mm处的调制传递函数(MTF)高于0.4,接近衍射极限。为验证Q-type非球面在EEO系统设计中的优越性,在相同计算平台与结构参数下设计了一款包含幂级数(PS)非球面的EEO系统,对两者进行了分析比较。结果表明,Q-type非球面具有更强的系统像差校正能力,且有利于提高系统的优化设计效率;设计得到的Q-type非球面与其最接近球面之间的偏离量非常小,有利于提高非球面光学元件的加工效率与检测精度,降低成本;同时Q-type非球面EEO系统的装配敏感性更低,有利于提高系统的装配效率。
- 李闯薛常喜杨红芳张然
- 关键词：非球面加工
- 大口径离轴非球面离心力误差修正的车削方法
- 2023年
- 大口径离轴非球面反射镜进行高精度车削过程中,由离心力引起的微米级面形误差变得尤为重要。为了减小离轴非球面反射镜在车削过程中受离心力变形而引起的面形误差,对离轴非球面铝合金反射镜开展了单点金刚石车削工艺研究。通过分析离心力产生机理,构建了抑制离心力坐标变换加工模型;利用有限元仿真的方法优化了坐标变换的平移位移和旋转角度,最后基于优化结果对口径320 mm的RSA6061铝合金离轴非球面反射镜进行车削实验,获得了面形精度为RMS 0.198λ(λ=632.8 nm)的离轴非球面铝合金反射镜,验证了该优化加工方法的有效性。上述优化方式能够显著提高单点金刚石车削加工大口径离轴非球面反射镜的加工精度。
- 宋鹏白杨杨超李闯薛常喜丁佳雯郭杰
- 关键词：光学制造离轴非球面金刚石车削
- 碳化钨合金磨削仿真与工艺优化方法
- 2023年
- 碳化钨合金因其具有高硬度、高耐磨性和高化学稳定性等优点,成为精密玻璃模压模具材料的首选。为了提高碳化钨合金模芯超精密磨削加工的表面质量,基于WC-6%Co碳化钨合金的物理特性,利用Abaqus建立磨削工艺仿真模型,分析了磨削深度、进给速度、砂轮转速及工件转速对WC-6%Co碳化钨合金磨削加工后表面粗糙度的影响规律,并讨论了磨削碳化钨合金的合理工艺参数范围。采用Taguchi法开展优化实验研究,确定出磨削碳化钨合金的最优工艺方案,在该方案指导下,完成了碳化钨合金的非球面模芯超精密磨削实验。最终得到的碳化钨合金模芯的表面粗糙度平均值为3.379 nm,验证了优化方案的有效性。
- 殷博薛常喜李闯
- 关键词：超精密磨削表面粗糙度有限元仿真
- 红外衍射光学模芯的超精密车削工艺与优化被引量：1
- 2022年
- 为减小模芯的制造误差对模压成型的衍射光学元件(DOEs)光学性能的影响,对具有曲面基底衍射微结构表面的微晶铝合金模芯开展了单点金刚石车削(SPDT)工艺研究。基于遮挡效应和散射效应分析模芯制造误差对DOEs衍射效率的影响,建立刀具半径和刀具偏转角与衍射效率之间的数学关系模型,提出提高加工精度的优化方法。在该方法的指导下进行了衍射光学模芯车削实验,并对比预期衍射效率与实验结果。结果表明:采用该优化方法选择工艺参数能够减小模芯制造误差对衍射效率的影响,提高DOEs的光学性能,为SPDT衍射光学模芯制作提供参考。
- 隋博霍富荣李闯杨超薛常喜
- 关键词：金刚石车削模芯衍射效率
- 硫系阵列光学元件可模压性的仿真与分析
- 2019年
- 为了预测微透镜阵列玻璃模压成型过程中微结构的加工工艺参数,利用高级非线性有限元软件MSC.Marc进行微透镜阵列的有限元建模;将不同微结构宽度的阵列光学元件进行分组,利用有限元模型分别计算每组硫系阵列光学元件的微结构高度对等效米塞斯应力的影响,得到微结构宽度相同、高度不同的硫系玻璃微透镜阵列结构对模压成型后等效米塞斯应力的影响,对微结构宽度相同、高度不同的阵列光学元件的最大等效米塞斯应力进行数据拟合处理,得出各组等效米塞斯应力的趋势,获得适合模压的硫系玻璃Ge23Se67Sb10阵列光学元件的微结构高度与宽度之比。仿真结果表明:微结构高度越小,等效米塞斯应力越小;硫系玻璃微透镜阵列的等效米塞斯应力由中心到边缘逐渐增大,边缘处的等效米塞斯应力最大;当微结构高度与宽度之比大于0.322时,模压产生的等效米塞斯应力大幅增加。
- 王蕾薛常喜贾孟刘悦李闯兰喜瑞王伦吴百融
- 关键词：光学制造微透镜阵列硫系玻璃
- 渐进多焦点镜片面形误差与光焦度关系的分析被引量：2
- 2017年
- 渐进多焦点眼镜片能够同时满足视远与视近的需求,其应用日益广泛.本文介绍了渐进多焦点镜片的设计与评价方法,在此基础上通过对镜片面形方程及球面度方程求解偏微分,构建了渐进多焦点镜片光焦度分布与面形误差的关系模型.根据国家标准规定的镜片有效区域实际屈光度与名义值差值小于0.1 D的要求,对加光度为2.0D(6.0D8.0D)的渐进面面形误差进行了实例分析.应用给定的面形误差结果进行实验加工的镜片,经分析后实验输出的光焦度变化符合所设定的国家标准要求的范围,进一步验证了面形误差与光焦度分布关系模型的正确性,为渐进多焦点镜片加工的面形控制精度提供理论依据.
- 刘智颖田宇李丹薛常喜李闯
- 关键词：面形误差
