6. Порядок выполнения задания
Выполнение проекта начинается с анализа полученного задания и поиска аналогов в литературных источниках и Интернете. Помимо этого, следует использовать конспекты лекций по курсу и ранее выполненные курсовые проекты на кафедре ПР1.
После анализа источников и выбора аналогов, необходимо осуществить выбор промышленно выпускаемых компонентов, которые будут включены в состав проектируемого устройства или необходимы для исследований. Правильность выбора компонентов подтверждается в разделе 6.1 «Энергетический расчет». Корректность выбора компонентов и проектирование новых являются одной из целей курсового проекта, выполняемого студентом. Результатом выполнения данного этапа является написание разделов «Введение» и обоснование актуальности темы с обзором аналогов из основной части проекта.
6.1. Энергетический расчет
Энергетический расчет должен подтвердить правильность выбора компонентов и возможность реализации данного прибора или выполнения исследований, показав, что соотношение (сигнал/шум) при регистрации сигнала превосходит заданный порог ( по умолчанию С/Ш=1). Следует проанализировать вклады всех видов шумов и выделить превалирующие.
6.2. Габаритный расчет
В данном разделе необходимо осуществить выполнение расчета конструкции и чертежей, по которым возможно выполнить изготовление реального прибора с указанными в техзадании параметрами. Оптические расчеты выполнить в прямом и обратном ходе лучей. Расчеты проверить моделированием оптической системы в программе «Zemax» с приложением результатов.. Расчет электронных схем проверить моделированием в программе «Multisim» с приложением результатов.
6.3. Технологический раздел
В технологическом разделе студенту предлагаются три варианта:
1) Изготовление печатной платы.
2) Изготовление линзы (зеркала).
3) Нанесение оптических покрытий.
Изготовление печатной платы. Задание.
Типовой технологический процесс предназначен для изготовления печатных плат (ПП) позитивным комбинированным методом с предварительным сверлением и металлизацией отверстий.
Технологический процесс разработан на основании следующих документов:
- ГОСТ 23664-79 «Печатные платы. Получение монтажных и подлежащих металлизации отверстий. Требования к типовым технологическим процессам».
- ОСТ В95 2556-88 «Платы печатные. Фотошаблоны. Типовые технологические процессы».
- ГОСТ 23770-79 «Платы печатные. Требования к типовым технологическим процессам химической и гальванической металлизации».
- ОСТ В95 2495-85 «Платы печатные двусторонние. Позитивный комбинированный метод изготовления. ТТП».
- ОСТ 107.460092.004.01-86 часть1 и ОСТ 107.460092.02-86 часть 2 «Платы печатные. Типовые технологические процессы».
Рассмотреть не менее 10 операций с подробной расшифровкой. Размеры платы, виды и количество деталей задаются руководителем.
Изготовление линзы. Задание.
Исходить из того, что программа выпуска изделий не более 100 штук в год, производство является единичным.
Число номенклатуры от 20 штук, коэффициент закрепления больше 40. На рабочем месте исполняется большое число неповторяющихся операций. Обработка и сборка выполняется комплексно для каждого вида продукции.
Для всех операций и деталей используется только универсальное оборудование.
Инструмент, приспособление, оснастка, средства контроля – универсальные, специализированные только в случае технической необходимости.
Сборка осуществляется методом компенсации и пригонки.
Квалификация рабочих должна быть высокой на большинстве операций (6-7 разряд).
Технологический процесс – концентрированный.
Деталь представляет собой (рисунок 6.3.1) отрицательную линзу в форме мениска из стекла ТФ5. Первая поверхность линзы (вогнутая) является поверхностью склейки, поэтому к этой поверхности предъявляются менее жесткие требования. Вторая поверхность (выпуклая) является наружной поверхностью склеенного компонента и на нее наносится просветляющее покрытие, что объясняет более жесткие требования к качеству поверхности.
Приведем требования к качеству изготовления детали в виде таблиц (Таблицы 6.3.1-6.3.3).
Рисунок 6.3.1 – Линза объектива зрительной трубы.
Требования к материалу. Таблица 6.3.1
-
Класс по отклонениям номинального показателя ослабления
3В
Класс по отклонениям номинальной средней дисперсии
3Г
Требование к оптической однородности
3
Требование к двойному лучепреломлению
4
Требование к показателю ослабления светоизлучения
5
Требование к бессвильности
1Б
Требование к пузырности
4В
Требования к точности поверхностей Таблица 6.3.2
-
Точность формы исполнительных поверхностей:
3
0,3
1
0,2
Точность размеров радиуса исполнительных поверхностей:
2
1
Класс оптической чистоты:
V
IV
Требования к точности размеров линзы. Таблица 6.3.3
-
Толщина и допуск на толщину, d
0,05
Поле допуска диаметра линзы
f9
Исходные данные по чертежу детали (рисунок 6.3.1)(задаются руководителем, приведен пример):
радиус первой рабочей поверхности
мм;
радиус второй рабочей поверхности
мм;
толщина линзы по оси d=5,3 мм;
толщина линзы
мм;
световой диаметр линзы
мм;
полный диаметр линзы
42
мм.
Нанесение оптических покрытий. Задание.
Для данной марки оптического материала произвести расчет однослойного, двухслойного и многослойного просветляющего покрытия с минимальным коэффициентом отражения для данной длины волны 0 (задается руководителем) .
Подобрать оптические толщины и материалы напыляемых покрытий, а также методы их нанесения.
Варьируя оптической толщиной пленки в заданном интервале длин волн, построить спектральные зависимости коэффициента отражения R=f(), R=f().
Для оптимальной конструкции покрытия составить технологическую карту его нанесения.
ЛИТЕРАТУРА
Шишков П.О. Конспект лекций по дисциплине «ОЭП с лазерами».
Новикова М.В. Конспект лекций по дисциплине «Технология оптических покрытий».
Величко А.П. Методические указания по выполнению курсового проекта «Призменный монохроматор» М.,МГУПИ., 2004.
Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. – М.: Сов. радио, 1980 г.
Окоси Т. «Волоконно-оптические датчики». Л., Энергоатомиздат, 1991.
Лазарев Л.П. Оптико-электронные приборы наведения летательных аппаратов. М. Машиностроение, 1984 г.
Павлов А.В. Оптико-электронные приборы (основы теории и расчета). М. Энергия, 1974 г.
Мирошников Н.Н. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л. Машиностроение,1983 г.
Аксененко М.Д., Бараночников М.Л., Смолин О.В. Микроэлектронные фотоприемные устройства. М. Энергатомиздат, 1984 г.
Забродин Ю.С. Промышленная электроника. М. Высшая школа, 1982
Брамсон М.А. Справочные таблицы по ИК излучению нагретых тел. М. Наука, 1964 г.
Криксунов Л.З. Справочник по основам ИК-техники. М. Сов. радио, 1978 г.
Аксененко М.Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения. М. Радио и связь, 1987 г.
Воронкова Е.М. и др. Оптические материалы для ИК техники. М. Наука, 1965 г.
Порфирьев Л.Ф. Теория оптико-электронных приборов и систем. Л.: Машиностроение, 1980 г.
Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Радайкин В.С. Источники и приемники излучения. М.: Машиностроение, 1986 г.
ИНТЕРНЕТ
http://pr.mgapi.edu/pr5/pr5.html - Кафедра ПР-5 МГАПИ.
http://physics.mgapi.edu/abiturients/abit_allowance - Кафедра физики МГАПИ, пособие.
http://www.ifmo.ru/ - Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики.
http://www.miigaik.ru/kaf_oep.phtml?id=10 – Кафедра оптоэлектроники МИИГАиК.
http://referat.ru/ - Коллекция рефератов.
http://www.mipt.ru/ - Московский физико-технический институт.
http://www.msu.ru/ - МГУ.
http://photonica.ru/index.htm- Сайт фотоники.
http://soi.srv.pu.ru/r_1251/ - ГОИ имени С.И.Вавилова.
http://gpi.ru/ - Институт общей физики РАН.
http://www.sai.msu.su/ - Астрономический институт имени Штернберга.
http://www.spie.org/- Международное общество по оптической технике (SPIE).
http://spierus.photonica.ru/index.htm - Международное общество по оптической технике (SPIE) Российское отделение (SPIE/RUS).
http://www.aip.org/index.html - Американский институт физики.
http://jap.aip.org/ - Журнал прикладной физики.
http://www.orc.soton.ac.uk/ - Центр оптоэлектроники университета Саутгемптона.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Примеры оформления бланков