«Оптическое материаловедение»

Требования к оптическим материалам в зависимости от области применения. Оптические явления и эффекты в материалах. Оптические постоянные: показатель преломления для различных длин световых волн и дисперсии (средняя, частная, относительная и коэффициент дисперсии). Оптическая однородность оптических материалов. Двойное лучепреломление. Коэффициент отражения и показатель ослабления света оптических материалов. Условие прозрачности оптических материалах. Кристаллическое состояние веществ. Особенности стеклообразного состояния оптических материалов. Оптическое бесцветное стекло. Нормируемые параметры оптических материалов. Физико-химические свойства оптического стекла. Расчёт оптических постоянных бесцветного стекла. Нормируемые показатели качества оптического стекла. Производство бесцветного оптического стекла. Цветные оптические стёкла. Светорассеивающие стёкла. Оптическое кварцевое стекло. Структура, состав, особенности свойств и технологии производства инфракрасных бескислородных стёкол. Оптические ситаллы. Органические стёкла. Явление вынужденного излучения в оптических материалах. Активаторы и матрицы активного вещества. Лазерные стёкла. Лазерные кристаллы. Пьезоэлектрические материалы с линейным электрооптическим эффектом. Материалы с квадратичным электрооптическим эффектом. Материалы с магнитооптическим эффектом. Радиационно-оптическая устойчивость материалов. Явление сцинтилляции в оптических материалах. Сцинтиллирующие стекла и кристаллы. Фотохромные стёкла. Оптическое кварцевое стекло для волоконной оптики. Оптические кристаллы. Симметрия структуры и свойств. Определение понятия кристалл. Пространственная кристаллическая решетка, её элементарная ячейка, кристаллографические индексы плоскостей и направлений. Симметрия, структура и свойства кристаллов. Температура плавления и кристаллизации, минимум свободной энергии Гиббса, анизотропность, самоограняемость. Закон постоянства углов кристаллов. Формула Вульфа – Брэгга. Атомно-кристаллическая структура щёлочно-галлоидных кристаллов. Особенности оптических и других их физических свойств. Структура и особенности свойств полупроводниковых кристаллов. Условия кристаллизации. Принципы выбора затравки. Оптически изотропные кристаллы. Оптически одноосные кристаллы. Оптически двуосные кристаллы. Производство оптических кристаллов из раствора. Производство оптических кристаллов из расплава. Гидротермальный способ выращивания кристаллов кварца. Производство оптических кристаллов из газовой фазы. Оптическая керамика. Особенности свойств и производства.

«Основы формообразования оптических поверхностей»

Классификация поверхностей оптических деталей. Требования к точности обработки поверхностей оптических деталей.

Общие правила выполнения рабочих чертежей оптических деталей. Задание на рабочем чертеже требований к точности геометрических параметров оптических деталей. Рабочие чертежи типовых оптических деталей.

Технологическое базирование заготовок оптических деталей. Факторы, влияющие на точностные возможности различных схем формообразования. Свободная притирка – основа достижения оптической точности.

Особенности воздействия на обрабатываемую поверхность закреплённых и свободных зёрен. Абразивные порошки, используемые для шлифования, их классификация по фракциям зернистости. Полирующие порошки.

Алмазный инструмент. Основные характеристики алмазного инструмента. Типы алмазного инструмента. Инструмент для шлифования и полирования поверхностей по схеме свободной притирки.

Способы получения заготовок оптических деталей. Холодная разделка стекла. Горячее формообразование заготовок. Тонкий отжиг заготовок. Классификация заготовок. Выбор типа заготовки. Расчет размеров заготовки.

Грубое и тонкое шлифование. Полирование и доводка. Центрирование линз. Фасетирование. Кинематические схемы обработки. Выбор оборудования, инструмента, обрабатывающих и вспомогательных материалов.

Основные способы закрепления заготовок. Применяемые схемы технологического базирования и примеры их реализации. Эластичное и жесткое блокирование заготовок. Приспособления для закрепления заготовок.

Проектирование заготовок оптических деталей. Разработка маршрутной технологии изготовления оптических деталей. Блок-схемы типовых технологических процессов изготовления пластины, линзы, призмы. Содержание операционных эскизов технологического процесса.

Параметры, характеризующие асферические поверхности, их задание на рабочих чертежах. Сфера, как базовая поверхность при изготовлении асферических поверхностей. Классификация способов получения асферических поверхностей. Получение асферических поверхностей 2-го порядка обработкой ножевым инструментом. Получение асферических поверхностей перераспределением работы износа по зонам обрабатываемой поверхности. Обработка асферических поверхностей пружинно-каблучным инструментом, инструментом-маской и упругим лепестковым инструментом. Местная ретушь и автоматизированная доводка. Асферизация термическим испарением в вакууме.