[發明專利]超薄光學元件弱變形點膠上盤裝置及其方法

在審

• 申請號: 202010095830.2
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111156235A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 謝瑞清;張清華;劉民才;趙世杰;廖德鋒;陳賢華;王健;許喬;田亮;王詩原;王宇
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: F16B11/00
• 分類號: F16B11/00;C09J5/06;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

本發明提供一種超薄光學元件弱變形點膠上盤裝置及其方法。超薄光學元件弱變形點膠上盤裝置，旋轉臺設置在箱體內部，在旋轉臺上設置有支撐桿，在支撐桿上設置有背板，在背板上表面設置粘結膠點；在旋轉臺上設置有多個擋塊，擋塊的一端與背板側面貼靠在一起，擋塊的另一端與旋轉臺連接；驅動電機驅動旋轉臺勻速旋轉；在箱體內部設置有散熱器、加熱器和風機，散熱器與制冷機相連。本發明可以實現對超薄光學元件點膠上盤過程溫度場的精確控制，防止加熱及冷卻時背板?膠點?元件系統溫度不均勻造成的熱應力，減輕超薄光學元件下盤后的不規則變形現象，從而提高超薄光學元件的面形加工精度。

技術領域

本發明屬于光學加工領域，尤其是涉及一種實現超薄光學元件弱變形的點膠上盤裝置及其方法。

背景技術

超薄光學元件在強激光、精密檢測、光刻物鏡、航空航天等各類精密光學系統中具有非常廣泛的應用。為了保證光學系統的光傳輸精度，需要對超薄光學元件的面形精度進行嚴格控制。超薄光學元件在結構上具有大徑厚比的特點，結構剛性較差，這類元件在光學加工過程中通常存在較大的結構變形，這對元件的超精密加工帶來了極大的加工困難。在現有的拋光工藝中，對于有較高面形精度要求的元件，通常需要采用蠟或瀝青等光學膠將超薄光學元件粘貼固定到一塊厚的背板上進行加工，待拋光完成后再將元件與背板分離。為了使元件與背板粘貼牢固，現有工藝通常是在普通的加熱爐或加熱板上進行元件粘貼上盤操作，由于元件上盤過程缺乏對溫度場的有效控制，容易對“背板-膠-元件”系統引入不均勻的熱應力，導致元件加工完成并下盤后產生較大的不規則變形，元件很難獲得理想的面形精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種超薄光學元件弱變形點膠上盤裝置及其方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：超薄光學元件弱變形點膠上盤裝置，包括箱體、旋轉臺、支撐桿、背板、擋塊、驅動電機、制冷機、散熱器、加熱器和風機，所述旋轉臺設置在箱體內部，在旋轉臺上設置有支撐桿，在支撐桿上設置有背板，在背板上表面設置粘結膠點；在旋轉臺上設置有多個擋塊，擋塊的一端與背板側面貼靠在一起，擋塊的另一端與旋轉臺連接；所述驅動電機驅動旋轉臺勻速旋轉；在箱體內部設置有散熱器、加熱器和風機，所述散熱器與制冷機相連。

進一步的，在所述背板上方還設置有呈矩陣分布的溫度傳感器。

進一步的，在所述箱體上還設置有箱體內部工作溫度的設定、驅動電機的啟停、監測光學元件上方的溫度傳感器的控制面板。

進一步的，所述擋塊的另一端通過鎖緊螺釘與旋轉臺連接。

進一步的，所述制冷機設置在箱體外部。

進一步的，所述背板上的粘結膠點呈矩陣式分布。

進一步的，在所述箱體上設置有箱門。

超薄光學元件弱變形點膠上盤方法，該方法包括以下步驟：1)在背板上表面均布放置粘結膠點，并在粘結膠點上放置光學元件，使光學元件與背板四周對齊，從而組成背板-膠點-元件系統；2)將背板-膠點-元件系統放置于旋轉臺上方的支撐桿上，并使光學元件中心與旋轉臺中心重合，然后通過鎖緊螺釘鎖緊檔塊從而固定光學元件的位置；3)關閉箱門，通過控制面板控制驅動電機的啟動從而使旋轉臺勻速旋轉。

進一步的，在控制面板上設置加熱溫度、加熱時間、保溫時間、降溫時間、降低溫度，使背板-膠點-元件系統按照給定參數進行加熱-保溫-降溫工作；當溫度達到所設置的降低溫度后，從箱體中取出背板-膠點-元件系統并放置到拋光機中進行拋光加工；拋光結束后對光學元件的加工精度進行檢測，當光學元件的加工精度達到指標要求后，將背板-膠點-元件系統再次放置到箱體中；在控制面板上設置下盤加熱溫度，對背板-膠點-元件系統進行加熱，當箱體內溫度達到設定的下盤加熱溫度時，粘結膠點已軟化，打開箱門，取出光學元件；對光學元件清洗后，對其表面精度進行重新檢測，獲得光學元件下盤后最終的面形精度。