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一种新的激光长焦距透镜的制作本领

日期:2019-10-19 17:55 来源: 胶合镜

  激光器中常采用长焦距透镜。它们通常有两种:一种是平凹透镜,它在激光器中作反射镜;另一种是平凸镜,它在激光器中常作输出镜(有时也作反射镜)。其偏心会影响激光光束的质量:光斑不圆,不均匀,甚至找不到光斑。而因为透镜的焦距长(通常为1m,3m,5m甚至10m等),透镜的线偏心量会超过定心磨边机的工作范围和视场,这样长焦距透镜的偏心就不能象常规透镜那样通过定心磨边的方法得到校正,因此,长焦距透镜的加工成为光加工中的难点。

  现以平凹长焦距透镜为例,说明长焦距透镜的制造过程。平凸长焦距透镜的加工过程基本上与平凹长焦距透镜的制造过程类似,其不同之处就在于加工第二面的时候采用了盲孔上盘的方法来避免火漆引起的中心偏。具体操作如下:

  将大块料切成长方条料,再将长方条料放在滚圆机上滚成圆柱,再将圆柱坯切成平片。

  用W28的金刚砂开出凹球面,将开好的凹球面用火漆上盘精磨,精磨时依次磨过W20,W14,W10的金刚砂。

  将精磨好的透镜放在四轴机上,用CeO2作抛光剂,成盘抛光凹球面,经过2~3个周期的抛光,光圈和光洁度将满足要求。

  将零件下盘,清洗,滚外圆,将零件滚到图纸要求的尺寸。这是为了使平行平板与凹球面保持线接触,这样可避免上盘引入透镜的偏心。

  取一平行平板,其平行度非常好(用千分表几乎测不出各点的上下表面的差异),再将球面反扣在平行平板上,使零件和平行平板保持线接触。这种上盘方法可避免上盘引入的偏心。为了使零件在此后的灌胶过程中不被胶冲起来,需先将零件固定。此后,在零件上压上铜板压条,将熔融的流动性好的定心胶灌注在平行平板上,使零件之间充满均匀的一层胶,它将零件和平行平板牢固地粘在一起,并且防止水和抛光液的浸入,使零件在以后的精磨和抛光过程中不会从平行平板上掉下来。最后将平行平板粘到铸铁盘上,这样就完成了平面的上盘。

  将平面依次过W28,W20,W14,W10的金刚砂,并根据精度的要求,严格控制厚度和等厚差。因为等厚差直接影响零件的中心偏,精磨过程中等厚差的控制是关键,

  平面的抛光是在四轴机上进行的。用沥青、蜂腊和松香的混合物作抛光胶,用CeO2作抛光剂,在四轴机上经过2~3个周期的抛光,可达到较高精度的面形和光洁度。

  将抛光好的零件下盘并用酒精将零件清洗干净,放在搪瓷盘中,送交专职人员检验。

  将采用这种方法加工的焦距f′=-6m,口径D=7.75mm透镜从中随机抽出几件在定心仪上测量其中心偏,发现其中心偏角X平均为1′。这么高的精度足以满足激光器的要求(通常激光器中对中心偏提出的技术指标为(2′~3′),而用火漆上盘法制作同样的透镜中心偏角平均为5′。

胶合镜

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