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公开(公告)号：CN118447201A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410534147.2
申请日：2024-04-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明一种用于KDP晶体DPN水溶修复形貌演变模拟的表面微纳缺陷三维形貌演变模拟方法，涉及微纳制造领域，为解决现有方法无法将KDP元件表面微纳缺陷三维形貌转化为DPN水溶修复形貌演变模拟模型初始值进行微纳缺陷三维形貌演变模拟的问题。包括：步骤一、采集KDP光学元件表面微纳缺陷三维云图；步骤二、对三维云图进行预处理，转换导出为一维数组；步骤三、对一维数组进行零点偏移和归一化缩放；步骤四、对一维数组进行二维像素矩阵映射变换；步骤五、重写为灰度图像后导入模拟模型，对每个二维像素点进行坐标映射；步骤六、进行反演变换实现三维云图的重建；步骤七、进行初始化并求解，得到以缺陷实际形貌为初始值的DPN水溶修复形貌演变过程。
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公开(公告)号：CN118445941A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410534143.4
申请日：2024-04-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G16C10/00 , G16C60/00 , G06F119/08 , G06F111/14 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种基于动网格‑流体‑相场耦合的DPN纳米级水半月板动态特性模拟方法，涉及微纳制造技术领域，为解决现有方法的模型空间和时间尺度小，未考虑空气和水的材料属性以及AFM探针的运动参数等因素，以及AFM探针仅能沿垂直于基体表面方向移动等问题。包括：步骤一、构建水半月板全范围计算模型，求解DPN水半月动态特性分析初始条件；步骤二、构建DPN水半月板动态特性分析几何模型；步骤三、对几何模型进行收敛性增强处理，保证网格质量；步骤四、设定分析模型初始值，赋边界条件，对模型进行静态弛豫处理；步骤五、将几何模型划分为指定运动域和自由变形域，设定AFM探针运动参数和动网格边界条件，对模型进行瞬态求解，获得DPN水半月板动态特性。
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公开(公告)号：CN116705198B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202310241690.9
申请日：2023-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水溶性KDP晶体元件表面微缺陷DPN修复过程液桥全范围计算方法，属于微纳制造技术领域。为了解决现有方法不适用于高环境湿度下液桥会覆盖延伸到锥形主体区域，及液桥形貌曲线与元件表面接触点处的斜率接近无穷大的极端情况，同时计算纳米尺度液桥形貌的误差曲线存在双解现象，极易求得错误的结果。本发明将AFM针尖模型构建为针尖球头和锥形本体根据探针针尖、KDP晶体元件和液桥形貌曲线的几何关系，构建液桥形貌曲线的参数化常微分方程及探针针尖复合轮廓的几何方程；采用粗寻根和精寻根两个步骤，并结合二分法对液桥形貌曲线进行求解。本发明方法更适用于高环境湿度条件下水溶性KDP晶体元件DPN修复过程液桥形貌的计算。
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公开(公告)号：CN116882073A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310611461.1
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/17 , B23C3/00 , G06F30/20 , G06T17/00 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本发明一种表征KDP晶体表面缺陷微铣削修复过程切削模式的方法，涉及光学元件加工技术领域，为解决现有方法将工件材料的表面假设为无缺陷表面，尚未建立考虑微缺陷存在的球头微铣削切削比能三维模型的问题。包括如下步骤：步骤一、选择修复工艺参数，测量晶体表面缺陷深度；步骤二、建立球头微铣削平均切削面积的三维计算模型；步骤三、采集表面缺陷微铣削修复过程中切削力；步骤四、构建球头微铣削修复过程的切削比能模型；步骤五、基于所述切削比能模型，分析微铣削修复过程中的切削模式。本发明为实际修复过程中表面质量的改善、尺寸效应的控制及工艺参数的优选提供参考，以进一步提高KDP晶体元件的修复表面质量。
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公开(公告)号：CN116429772A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310603520.0
申请日：2023-05-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于AFM的KDP晶体表层微纳缺陷检修装置、系统及方法，属于KDP晶体缺陷检修技术领域。为了解决现有KDP晶体在修复时主要采用微机械修复，但会在晶体表面残留修复痕迹，多次修复后会造成损伤；且检测精度有限，无法检测20μm以下缺陷的问题。包括双工位检测装置和AFM装置，利用双工位检测装置进行粗定位和精定位，二者的结合既能实现精准定位又能提高检测速度；利用AFM装置进行修复，相对于微机械修复来说，不会对KDP晶体表面造成机械损伤，可进行重复多次的修复，没有次数限制，能够有效延长其使用寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115309108B
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202210971683.X
申请日：2022-08-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B19/408 , G06N3/126
Abstract: 本发明提供了一种基于NSGA‑Ⅱ遗传算法的光学晶体微缺陷修复工艺多目标优化方法，属于光学元件加工技术领域。为了解决现有的微铣削修复研究中缺少对多工艺参数耦合作用并同时考虑表面质量和修复效率的需求进行研究的问题。该方法包括如下步骤：S1、以层铣余量、进给速度、主轴转速和螺旋步距为决策变量，以表面粗糙度Sa和修复时间T为优化目标，构建目标函数；S2、确定多目标决策模型的约束条件；S3、根据构建的目标函数和约束条件，构建多目标决策模型；S4、利用NSGA‑II算法对多目标决策模型中决策变量进行求解；S5、根据加工需求选择所需优先解，用于修复加工。本发明为不同修复表面粗糙度和修复效率需求确定实际的修复加工工艺参数提供了有效方法。
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公开(公告)号：CN118447202A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410534151.9
申请日：2024-04-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种用于KDP晶体表面微纳缺陷DPN水溶扫描修复的AFM探针作用轨迹生成方法，涉及微纳制造领域，为解决现有方法仅能假设AFM探针的作用是空间均匀场，未考虑AFM探针扫描工艺参数对结果的影响的问题。包括：步骤一、构建DPN液桥全范围计算模型，获取AFM探针在KDP晶体元件表面的作用域；步骤二、构建DPN水溶修复形貌演变模型，根据作用域尺寸构建开关函数；步骤三、根据AFM探针扫描工艺参数构建液桥对称中心时变函数；步骤四、将对称中心时变函数加载到开关函数对称中心上，对开关函数进行时变修正；步骤五、对DPN水溶修复形貌演变模型进行系数加权，生成AFM探针动态作用轨迹；步骤六、将作用轨迹加载到演变模型，模拟DPN水溶修复形貌演变过程。
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公开(公告)号：CN117452026A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311391044.7
申请日：2023-10-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01Q60/24 , G06T7/00 , G06T7/73 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G01Q30/02 , G01Q10/04 , G01N21/88
Abstract: 本发明提供一种基于光学‑AFM融合的光学元件表面微纳级目标点高效检测方法及系统，涉及微纳制造技术领域，为解决现有技术中AFM检测效率过低，难以满足大口径光学元件表面数量庞大的微纳缺陷的检测需求的问题。包括如下步骤：步骤一、通过光学显微镜获取光学元件全口径图像，步骤二、获得目标点的位置信息，及形态信息与形状信息，对目标点的缺陷类型、是否为污染物及尺寸范围进行分类，步骤三、构建基于卷积神经网络的目标点分类模型，实现对不同尺寸范围的缺陷类型的分类，以及污染物的辨识，步骤四、根据分类精度和AFM检测耗时对需要进行AFM超精密检测目标点进行筛选，步骤五、规划AFM扫描路径。本发明实现了微纳级目标点的超精密检测效率的提升。
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公开(公告)号：CN116705198A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310241690.9
申请日：2023-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水溶性KDP晶体元件表面微缺陷DPN修复过程液桥全范围计算方法，属于微纳制造技术领域。为了解决现有方法不适用于高环境湿度下液桥会覆盖延伸到锥形主体区域，及液桥形貌曲线与元件表面接触点处的斜率接近无穷大的极端情况，同时计算纳米尺度液桥形貌的误差曲线存在双解现象，极易求得错误的结果。本发明将AFM针尖模型构建为针尖球头和锥形本体根据探针针尖、KDP晶体元件和液桥形貌曲线的几何关系，构建液桥形貌曲线的参数化常微分方程及探针针尖复合轮廓的几何方程；采用粗寻根和精寻根两个步骤，并结合二分法对液桥形貌曲线进行求解。本发明方法更适用于高环境湿度条件下水溶性KDP晶体元件DPN修复过程液桥形貌的计算。
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公开(公告)号：CN116644632A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310613575.X
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种缺陷诱导激光损伤动态行为中引入的应力波辨识方法，属于工程光学技术领域。为解决现有探究KDP晶体在激光损伤过程中的力学响应时，未考虑多种应力波间相互影响，难以构件应力波与损伤关联的问题。基于损伤动力学有限元方法模型确定激光辐照下诱导产生的四种应力波，建立KDP晶体材料内部纵波以及头波波速的特征方程，联立剪切波和瑞利波波速的表达式，求解剪切波和瑞利波波速。能够实现对应力波的精准辨识，可直观地揭示不同形态、不同特征的应力波对激光损伤扩展的影响机制和程度，描述不同应力波之间相互作用而产生的损伤，有助于提升KDP晶体光学元件加工表面的抗激光损伤能力。
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