机械刻划衍射光栅铝膜材料的滞留效应及槽面非线性变形的抑制方法研究

项目名称： 机械刻划衍射光栅铝膜材料的滞留效应及槽面非线性变形的抑制方法研究

项目编号： No.51405031

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 石广丰

作者单位： 长春理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 大面积原刻衍射光栅是高功率激光器和高分辨率光谱仪器的核心光学元件，机械刻划低刻线密度、大面积衍射光栅的槽形质量直接决定光谱仪器的性能。针对低刻线密度、大面积衍射光栅机械刻划过程中的槽面非线性变形问题，本课题从大负前角刀具切削过程中的滞留区和前刀面分流点理论出发，基于滞留区新型滑移线场理论研究机械刻划过程中刻刀前刀面处铝膜材料滞留区的演变过程和滞留效应，揭示光栅槽面的非线性变形及弹塑性变形分区机理；并建立刻划过程中刀具对铝膜材料作用力与铝膜滞留区滑移边界剪切强度和槽面上拉、压应力之间的数学模型；以此为基础，提出槽面非线性变形的力学临界判据，进行工艺参数优化；基于纳米三坐标测试平台的改进，实现衍射光栅刻划工艺试验和检测研究，总结相关规律，校正理论分析，提出光栅槽面的非线性变形的抑制方法，从而提高槽面成形质量。为光栅镀膜工艺和机械刻划工艺的改进提供科学指导。

中文关键词： 衍射光栅；机械刻划；金刚石；铝膜；滞留

英文摘要： 　 The original ruled diffraction grating of large area is the core optical components of high-power lasers and high-resolution spectrometer,and the optical instrument performence is decided by the grooves quality of the mechanical ruled grating with low l

英文关键词： diffraction grating；mechanical ruling；diamond；aluminum film；stagnant