基于PZT的非球面能动抛光盘设计优化  

Optimization design of PZT actuated deformable aspheric polishing lap

作　　者：胡自强[1,2,3] 凌宁[1] 潘君骅[4] 姜文汉[1] 

机构地区：[1]中国科学院成都光电所,成都610209 [2]中国科学院研究生院,北京100039 [3]烟台大学光电信息学院,烟台264001 [4]苏州大学现代光学技术研究所,苏州215006

出　　处：《光学技术》2009年第3期367-369,共3页Optical Technique

基　　金：863计划资助项目(2006AA02Z4D2);山东省重点实验室资助项目;烟台大学青年基金资助项目

摘　　要：基于PZT压电陶瓷驱动器的非球面能动抛光盘,能够在PZT驱动器的作用下改变面形,用于中小口径非球面镜加工。为优化设计基于PZT压电陶瓷驱动器的非球面能动抛光盘,利用有限元分析方法,计算各驱动器的影响函数,计算非球面能动抛光盘的输出面形,与理论面形比较得到剩余残差。以优化设计驱动器排布方式和极头直径为例,当非球面能动抛光盘中心到非球面工件中心的距离L为120mm,分别计算比较,极头直径为Φ10mm时,19单元PZT圆形排布与21单元PZT方形排布的剩余残差;以及19单元PZT圆形排布时,极头直径为Φ10mm与Φ14mm的剩余残差。结果表明,非球面能动抛光盘产生变形后的剩余残差RMS相应分别为0.303μm、0.367μm、0.328μm。因此,基于PZT压电陶瓷驱动器的非球面能动抛光盘确定选用19单元PZT圆形排布且极头直径Φ10mm。The deformable aspheric polishing lap based on PZT actuator can change the lap surface continuously to fit the surface of middle aperture aspheric optical mirrors at any location. In order to optimize design parameters of PZT actuated defomlable aspheric polishing lap, the influence function of each PZT actuator and the exported surfaces of deformable aspheric polishing lap are calculated by finite dement method. Compared with the needed mirror surface, the residual surface errors are gotten. For example, when the distance from deformable polishing lap to the hyperboloid mirror center L is 120mm, according to different diameters of heads and different arrangements of PZT actuators, the surface error RMS is 0.303μm, 0.367μm, 0. 328μm respectively. The results show that the circle arrangement and diameter Ф10mm should be selected.

关 键 词：非球面镜 非球面能动抛光盘 优化设计 压电陶瓷驱动器 

分 类 号：TH74[机械工程—光学工程]