[發明專利]大口徑光學元件側邊拋光的裝夾裝置及拋光方法

有效

• 申請號: 201510015215.5
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104526553B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 趙世杰;謝瑞清;陳賢華;周煉;廖德鋒;王健;李瑞潔;雷向陽;張清華
• 申請（專利權）人: 成都精密光學工程研究中心
• 主分類號: B24B41/06
• 分類號: B24B41/06
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司51226
• 代理人: 蒲敏

技術領域

本發明涉及光學加工技術領域，特別涉及一種大口徑光學元件側邊拋光的裝夾裝置及拋光方法。

背景技術

隨著高強度激光技術的不斷發展，其在高新技術領域得到了廣泛的應用，單元器件所承受的功率密度也越來越高，而強激光在傳輸過程會產生很多非線性效應，橫向受激布里淵散射(Transverse stimulated brillouin scattering，TSBS)就是大口徑光學元件傳輸過程中最顯著的非線性效應之一。橫向受激布里淵散射會影響大口徑光學元件性能，造成光束質量下降、激光能量損耗，甚至于損壞光學元件，因此如何抑制光學元件中的受激布里淵散射以進一步提高強激光系統的效率，是新一代強激光裝置的關鍵問題。

為了抑制大口徑光學元件的橫向受激布里淵散射，在光學元件成形后，要對元件所有側面進行拋光處理。用于強激光裝置的大口徑光學透鏡有大口徑異形(如楔形)光學元件和大口徑矩形等光學元件，且都有四個側邊和2個大的工作面。其中，大口徑楔形光學元件如圖1所示，其工作面9一個為豎直平面，另一個為斜面，但大口徑楔形光學元件在先進行非球面成型再進行側邊拋光的情況下該斜面為非球面，側邊指四個小面，分別是一個大邊、一個小邊、兩個楔形邊，四個側邊均需要加工，且每次加工一個側邊，共需四次加工完成側邊拋光。工件側邊拋光的主要指標是表面質量和拋光效率。但是由于工件尺寸較大，且各邊的形狀尺寸均不相同，同時還要保證各邊的垂直度，其對加工提出了較高要求，往往會出現裝夾不易、效率低下的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種對大口徑光學元件側邊拋光時裝夾方便可靠的裝置及拋光方法。

本發明解決技術問題所采用的解決方案是：大口徑光學元件側邊拋光的裝夾裝置，包括基體，在所述基體上設置有多個與大口徑光學元件的側邊和/或工作面貼合的位移可調的擋塊，以保證對大口徑光學元件的側邊進行精密定位。

進一步的，所述多個擋塊提供四個方向的緊固力，可靠夾持大口徑光學元件。

進一步的，所述基體為中間挖空的圓柱體。

進一步的，包括2個肋板和2個支撐架，所述2個肋板對稱設置在基體上，所述2個支撐架對稱設置在基體的另一個方向上，所述多個擋塊設置在2個肋板和2個支撐架上。

進一步的，在所述2個肋板上共設置4個擋塊，并分別與大口徑光學元件的工作面上端4個角部的位置匹配；設置在2個支撐架上的擋塊分別與大口徑光學元件的兩個側邊的位置匹配。

進一步的，所述2個肋板的兩端通過螺釘連接在基體上，在2個肋板上相對于下方的2個擋塊的位置設置有第一調節螺栓，所述基體上在第一調節螺栓的螺桿軸線方向上開有通孔，所述螺桿的頂部開有內六角凹槽，在所述基體外側通過調節扳手來調整第一調節螺栓，從而調節擋塊的位置，與大口徑光學元件的下端4個角部的位置匹配；在所述2個肋板上相對于上方的2個擋塊的位置設置有第一調節螺栓，通過調節扳手來調整第一調節螺栓，從而調節擋塊的位置，以與大口徑光學元件的上端4個角部的位置匹配。

進一步的，所述2個支撐架對稱設置在基體的臺階上，并通過螺釘固定，所述2個支撐架上分別設置1個擋塊，并與大口徑光學元件兩個側邊的上端位置貼合，在所述支撐架上相對于擋塊的位置設置有第二調節螺栓，通過旋轉第二調節螺栓來調節擋塊的位置，以與大口徑光學元件上端位置匹配；在所述2個支撐架下端的基體上再分別設置1個擋塊，并與大口徑光學元件的下端位置匹配，在基體上相對于擋塊的位置也設置有第二調節螺栓，通過旋轉第二調節螺栓來調節擋塊的位置，以與大口徑光學元件的下端位置匹配。

進一步的，所述擋塊的工作面是與大口徑光學元件相適應的平面或曲面。

進一步的，所述基體下端開有凹槽。

大口徑光學元件側邊的拋光方法，該方法包括以下步驟：

1)先將大口徑光學元件的側邊磨削，磨削形成的平面度精度控制在數個微米級；

2)將基體放置于機床的拋光盤上，再將大口徑光學元件放在兩塊肋板中間，使大口徑光學元件的工作面與對應擋塊貼合；

3)調整擋塊與大口徑光學元件的側邊貼合；

4)最后分別調整各調節螺栓的位置，使大口徑光學元件處于基體的中間位置,并使每個擋塊和大口徑光學元件的壓力大致相同；

5)在各個擋塊調整完畢后即可啟動機床，實現快速拋光。