[发明专利]离子束抛光工艺修形能力的评价方法

说明书

技术领域

本发明属于光学加工领域，具体涉及一种抛光工艺过程修形能力的评价方法。

背景技术

我们将某一确定性离子束抛光工艺过程对空间频率误差的修正能力定义为该离子束抛光工艺的修形能力，而同一离子束抛光工艺对不同空间频率误差的修形能力并不相同，不同工艺参数的离子束抛光工艺对不同空间频率误差的修形能力也可能会表现出较大差异。目前，对离子束抛光工艺过程修形能力的分析，还仅仅局限于定性的认识，即不同抛光工艺过程的去除函数斑点越小，则该抛光工艺过程的修形能力越强。通过这种定性分析方法来评价离子束抛光工艺过程的修形能力，存在一定的缺陷，因为即使是同样斑点大小的去除函数，如果它们的形状不同，那么它们在不同空间方向上的修形能力也存在差异。为了更好地指导和优化抛光工艺，实践中迫切需要一种更全面、更精确地分析评价方法，以对不同抛光工艺过程修形能力(包含工艺过程在每个方向上的修形能力)的强弱作出更准确地判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、判断准确全面且能进行定量分析的离子束抛光工艺修形能力的评价方法。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种离子束抛光工艺修形能力的评价方法，包括以下步骤：

(1)去除函数的确定：用待评价修形能力的离子束抛光工艺过程进行去除函数试验获取去除函数，经试验获取的去除函数记为p，也可直接选用之前已经获取并保留下来的去除函数；所述去除函数表示离子束抛光工艺过程正对着镜面加工一段时间后在镜面上去除的材料量分布函数；

(2)对去除函数p进行傅立叶变换后得到去除函数的谱函数P；

(3)计算修形能力评价函数Γ，其表达式为Γ=1B|P|,]]>其中B为去除函数p的积分，|P|表示P的模；

(4)根据修形能力评价函数Γ计算出所述离子束抛光工艺对不同空间频率的修形能力评价值，再根据计算所得的修形能力评价值的大小或修形能力评价值的变换值的大小来评价所述离子束抛光工艺过程修形能力的强弱；修形能力评价值越大，则抛光工艺过程的修形能力越强，反之则修形能力越弱。也可以根据自定义的某一修形能力评价值(例如当Γ＝0.1时)所对应的修形截止频率f_c的大小来评价所述离子束抛光工艺过程修形能力的强弱。

我们将材料去除有效率定义为误差面形的材料量(即期望去除的材料量)除以加工过程中实际去除的材料量，即

而经过实验及理论推导，上述方法步骤中计算的修形能力评价值即等于理想的离子束抛光工艺修形加工过程中的材料去除有效率，所以修形能力评价值能够反映离子束抛光工艺过程修形能力的强弱。上述计算所得的修形能力评价值的范围为0≤Γ≤1，修形能力评价值越大，则该值所反映的离子束抛光工艺过程的修形能力越强，反之则修形能力越弱。运用本发明的评价方法时，可以根据不同离子束抛光工艺过程对相同频率的修形能力评价值的大小，来比较不同离子束抛光工艺过程修形能力的强弱；我们经过大量试验发现，当修形能力评价值大于0.1时，工艺过程具备较强的修形能力，当修形能力评价值小于0.1时，工艺过程基本上不具备修形能力，而且我们发现同一抛光工艺过程的修形能力评价值一般随着频率的增加而逐渐减小。因此，我们可以定义修形能力评价值Γ＝0.1时所对应的频率为修形截止频率f_c，运用f_c简化修形能力的比较过程，如果某一离子束抛光工艺的修形截止频率f_c的值较大，说明该抛光工艺过程的修形能力较强，反之，修形截止频率f_c的值较小，说明该抛光工艺过程的修形能力较弱。

上述步骤(1)中的去除函数p既可以是连续函数，也可以是离散函数。