弹性薄膜液体透镜的优化设计及面形分析

• 作者: 刘永明 刘震宇 李湘勤 谢军
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 光学设计 液体透镜 拓扑优化 Zernike多项式 面形精度
• 年，卷（期）: 2013,（12）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造
• 页码范围: 247-254
• 页数: 8页
• 分类号: O439
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201340.1216001

摘要

为使弹性薄膜液体透镜的光学薄膜变形后面形满足光学系统对球面面形的设计要求,采用固体各向同性惩罚微结构拓扑优化模型和移动渐近算法优化算法,对液体透镜的弹性体支撑区域进行了拓扑优化,得到了满足收敛条件的拓扑构型.根据拓扑优化结果,对关键结构尺寸进行了形状优化.综合考虑加工制造等因素,设计了易于加工制造的光学透明弹性薄膜液体透镜.对光学薄膜进行了面形精度分析,计算了不同口径下的面形误差峰谷(PV)值和方均根(RMS)值.数值结果表明,光学薄膜变形面形在弦高为0.5 mm,光学薄膜口径分别为100％、95％、90％时,优化结构面形误差PV值分别是初始结构面形误差PV值的5.7％、11.9％、2.5％,RMS值分别是初始结构RMS值的11.2％、21.9％、45.4％.用36项Zernike多项式对变形光学薄膜进行拟合,结果表明,优化结构的Zernike系数第4、第9、第16、第25项比初始结构明显降低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢军	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	33	202	7.0	13.0
2	刘震宇	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	23	51	5.0	5.0
3	刘永明	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	5	23	3.0	4.0
4	李湘勤	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	3	8	2.0	2.0