课题基金 / 基金详情

高功率固体激光驱动器大口径光机单元精密装配的关键技术原理及应用

批准号:
51575310
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
王辉
依托单位:
学科分类:
制造系统与智能化
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
熊召、曹庭分、刘长春、张政、姚超、周明星

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
课题以在高功率固体激光驱动器中具有典型意义的大口径激光传输反射镜集成装配问题为背景,重在阐明大口径光机单元的装配误差形成机理及其装配精度优化的基础方法。首先从高功率激光驱动器的总体性能指标出发,分析对大口径反射镜的波前性能有重大影响的面形误差、对准误差等关键装配指标的形成原理,通过建立工作环境的参数化激光物理条件模型研究工况约束对反射镜装配性能的重要影响作用。进而针对大口径反射镜的典型技术特点,将装配误差建模理论与力学、材料、激光/热物理等基础理论方法结合起来,建立光/机一体的综合研究体系,揭示复杂物理条件下的大口径激光传输反射镜的装配误差形成规律及其装配性能稳定的关键技术条件,也为我国高功率激光驱动器大口径光机组件的装配设计与优化研究提出科学的指导方法。
英文摘要
To solve the integrated assembly problem of large aperture transport mirror in the high power solid-state laser facility (SG-III), the focuses of this project are put on the technical mechanism of assembly error accumulation and the fundamental method for assembly accuracy optimization. Firstly, important assembly technical specifications, including surface profile, alignments, etc., which can affect the wavefront performance of large aperture optical unit very much are analyzed in detail, based on the total performance requirements of high power laser facility. Then, the impact of laser physical conditions on the transport mirror’s assembly performance is discussed and the physical conditions are defined as parametric constraint models. And subsequently, a comprehensive opto-mechanical framework integrated the theories of mechanical assembly, mechanics, materials, laser and thermal physics, is proposed as a fundamental method to model both of the optical unit’s assembly error accumulation and its assembly accuracy/performance stability condition. Finally, this research methodology also can provide a general scientific guideline for precision assembly design and application of the optical units in China’s high power solid-state laser facility.
结合我国惯性约束聚变工程的重大需求,以在高功率固体激光驱动器中具有典型意义的大口径激光传输反射镜集成装配难题为牵引,课题的研究工作重在阐明大口径光机单元的装配工艺与光学性能之间的关联影响原理、光学元件的精度演变机理以及光机单元装配精度优化的基础科学方法。研究工作首先围绕着复杂光机系统的性能需求阐明了大口径激光反射传输元件的面形误差、指向误差等关键装配参数的内在意义,并围绕着工作环境条件建立了反射传输单元光-热-力激励模型以揭示复杂工况影响下光机系统装配性能对于激光反射传输过程的影响作用规律。在此基础上,结合惯约装置400mm大口径反射单元的典型技术特点,提出了基于多学科交叉、多物理作用建模的激光反射传输单元光机性能一体化综合分析系统。理论研究工作与实验验证研究密切结结合,揭示了复杂物理条件下大口径激光传输反射系统装配误差的形成规律及其装配性能稳定的关键技术条件,取得的关键技术成果为我国新一代巨型激光反射传输系统的装配设计、工艺优化等研究提供了重要的科学指导和直接的技术支撑。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: --
发表时间: 2017
期刊: 光学学报
影响因子: --
作者: [姚超, 王辉, 张政, 刘天野]
通讯作者: 刘天野
Surface Error Modeling and Evaluation of Large Optics in High Power Laser System
高功率激光系统中大型光学器件的表面误差建模与评估
DOI: --
发表时间: 2018
期刊: Fusion Engineering and Design
影响因子: 1.7
作者: [Hui Wang, Zheng Zhang, Tianye Liu]
通讯作者: Tianye Liu
DOI: 10.1117/1.oe.56.11.115107
发表时间: 2017-11
期刊: Optical Engineering
影响因子: 1.3
作者: [Zhang Zheng, Tian Menjiya, Quan Xusong, Pei Guoqing, Wang Hui, Liu Tianye, Long Kai, Xiong Zhao, Rong Yiming]
通讯作者: Rong Yiming
DOI: 10.1364/oe.27.027962
发表时间: 2019-09
期刊: Optics express
影响因子: 3.8
作者: [Zeyu Zhang;L. Ye;Dongya Chu;Guoqing Pei;Weifeng Du;Tianye Liu;Hui Wang;Xu Xu-Xu]
通讯作者: Zeyu Zhang;L. Ye;Dongya Chu;Guoqing Pei;Weifeng Du;Tianye Liu;Hui Wang;Xu Xu-Xu
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    基于计算机视觉的北京老旧居住建筑立面品质测评与生成式更新设计研究
    • 批准号:
      52378022
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      50万元
    • 批准年份:
      2023
    • 负责人:
      王辉
    • 依托单位:
    面向波前精度及相位匹配性能优化的激光频率转换单元装配工艺机理研究
    • 批准号:
      51975322
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      60.0万元
    • 批准年份:
      2019
    • 负责人:
      王辉
    • 依托单位:
    基于动态模拟的北京旧城非历史街区空间演变机制与整治设计策略研究
    • 批准号:
      51478232
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      78.0万元
    • 批准年份:
      2014
    • 负责人:
      王辉
    • 依托单位:
    风电齿轮传动系统基于刚柔耦合特性分析的装配误差传递与质量评估研究
    • 批准号:
      51205221
    • 项目类别:
      青年科学基金项目
    • 资助金额:
      25.0万元
    • 批准年份:
      2012
    • 负责人:
      王辉
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金