CN102360089B - 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法 - Google Patents

大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102360089B
CN102360089B CN2011103116684A CN201110311668A CN102360089B CN 102360089 B CN102360089 B CN 102360089B CN 2011103116684 A CN2011103116684 A CN 2011103116684A CN 201110311668 A CN201110311668 A CN 201110311668A CN 102360089 B CN102360089 B CN 102360089B
Authority
CN
China
Prior art keywords
grouan
glass
mirror
optical glass
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011103116684A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102360089A (zh
Inventor
李新南
廖延俤
王新桥
Original Assignee
Nanjing Institute of Astronomical Optics and Technology NIAOT of CAS
Suncore Photovoltaic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Institute of Astronomical Optics and Technology NIAOT of CAS, Suncore Photovoltaic Technology Co Ltd filed Critical Nanjing Institute of Astronomical Optics and Technology NIAOT of CAS
Priority to CN2011103116684A priority Critical patent/CN102360089B/zh
Publication of CN102360089A publication Critical patent/CN102360089A/zh
Priority to PCT/CN2012/082666 priority patent/WO2013053313A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102360089B publication Critical patent/CN102360089B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/10—Mirrors with curved faces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/183—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors specially adapted for very large mirrors, e.g. for astronomy, or solar concentrators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法，它将成型的光学玻璃镜胚与花岗岩镜体用粘结胶牢固地胶合在一起并用传统光学玻璃加工技术将光学玻璃镜胚上表面加工制造成光学平面、球面或非球面反射镜。由于本发明主要由光学玻璃镜胚与花岗岩镜体两部分组成，避免了使用单块大尺寸光学玻璃而又保持产品的高光学性能，从而为降低大口径高性能平面，球面与非球面光学反射镜的成本提供了很好的解决办法。此外，本发明采用花岗岩为镜体，其与玻璃膨胀系数大致相同，这使得本发明的产品生产工艺性好、产品的稳定性与可靠性均与全玻璃的接近。

Description

大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法
技术领域
本发明属于应用光学领域，特别是涉及大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法。 
背景技术
太阳模拟器是用来产生模拟太阳光的光源设备，是在生产线上测试高倍聚光发电组件性能中使用的关键设备。其产生的模拟太阳光的光谱匹配性，瞬态稳定性，均匀性，准直性及光照度等与自然太阳光的性能接近的程度需要符合相关的国际标准。产生大口径的平行光束需要大口径的准直光学***，通常是采用大口径球面或非球面反射镜做准直物镜。由于大尺寸光学玻璃的不易获得及其高成本，故难以得到推广使用。目前国外提出采用金属铝铸造品为材料，利用大型数控精密车床来加工制造这种反射镜体，并在反射表面上贴高反射膜来提高镜面的反射率。但铝材的表面加工性能欠佳，热膨胀系数较高，且铝铸造品的成本较高。新近我们提出了使用花岗岩取代铝材来制造平面反射镜体，球面与非球面准直反射镜体。但是这种解决方案所能获得的光学性能仍然有一定的局限性，还无法与光学玻璃的性能相比拟。 
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种产品生产工艺稳定可靠、产品合格率较高的大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜的制造方法。 
本发明的另一个目的在于提供一种光学性能高、成本较低的大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜。 
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是： 
本发明是一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜，它由光学玻璃镜胚和花岗岩镜体组成；所述的光学玻璃镜胚和花岗岩镜体牢固地粘合成为一个整体。
所述的光学玻璃镜胚呈球壳状，而所述的花岗岩镜体呈球面状，所述的球壳状光学玻璃镜胚与球面状花岗岩镜体相匹配。 
所述的光学玻璃镜胚由一块光学玻璃构成。 
所述的光学玻璃镜胚由多块光学玻璃拼接构成。 
所述的光学玻璃镜胚由一块平面光学玻璃或多块平面光学玻璃构成。 
本发明是一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜制造方法，它包括以下步骤：（1）将花岗岩厚板加工成花岗岩镜体；（2）将厚度较薄的光学玻璃板成型为与花岗岩镜体形状相匹配的玻璃镜胚；（3）将成型的光学玻璃镜胚与花岗岩镜体用粘结胶牢固地胶合在一起；（4）用传统光学玻璃加工技术将玻璃镜胚表面加工制造成反射镜。 
所述的步骤（1）将花岗岩厚板加工成所需要的球面状的花岗岩镜体。 
所述的步骤（2）将厚度较薄的光学玻璃板成型为球壳状且与花岗岩镜体形状相匹配的玻璃镜胚。
所述的步骤（4）用传统光学玻璃加工技术将玻璃镜胚表面加工制造成光学球面或非球面，形成反射镜。 
采用上述方案后，由于本发明将成型的光学玻璃镜胚与花岗岩镜体用粘结胶牢固地胶合在一起，且光学玻璃镜胚的凹球面形状与花岗岩镜体的凹面形状相匹配，避免了使用单块大尺寸光学玻璃而又保持产品的高光学性能，从而为降低大口径高性能球面与非球面光学反射镜的成本提供了很好的解决办法。此外，本发明采用花岗岩为镜体，其与玻璃膨胀系数大致相同，大尺寸花岗岩材料的较易获取且有成熟的成型加工技术，加上光学玻璃极好的表面加工性能，这使得本发明的产品生产工艺稳定可靠、产品合格率较高，为获得高性能大口径球面与非球面光学反射镜提供了一种新颖的技术途径。 
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。 
附图说明
图1是本发明的俯视图； 
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明花岗岩镜体的轴测图；
图4是本发明光学玻璃镜胚的轴测图；
图5是本发明反射镜的光路图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜的制造方法，它包括以下步骤：（1）将花岗岩厚板中部加工成所需要的球面状的花岗岩镜体2（如图3所示）；（2）采用“玻璃平板弯沉”的工艺将有一定厚度的光学玻璃板成型为球壳状的光学玻璃镜胚1（如图4所示），且光学玻璃镜胚1球壳凸面形状与球面状花岗岩镜体2的形状相匹配；（3）将球壳状光学玻璃镜胚1与花岗岩镜体2用合适的粘结胶牢固地胶合在一起（如图2所示）；（4）用传统光学玻璃加工技术将光学玻璃镜胚1上表面加工制造成光学球面或非球面反射镜。 
如图1、图2所示，本发明是一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜，它由光学玻璃镜胚1和花岗岩镜体2组成。 
所述的光学玻璃镜胚1的中部11呈球壳形状（如图4所示），花岗岩镜体2的中部21呈球面形状（如图3所示）。所述的光学玻璃镜胚1中部11球壳形状与花岗岩镜体2的中部21的球壳形状相匹配。 
所述的光学玻璃镜胚1可以由一块较大的光学玻璃构成，也可以由多块较小的拼接形式的光学玻璃构成。
此外，本发明的反射镜也可以为平面状，即：所述的花岗岩镜体和光学玻璃镜胚皆呈平面状，所述的平面状光学玻璃镜胚与平面状花岗岩镜体相匹配，平面状的光学玻璃镜胚和平面状的花岗岩镜体牢固地粘合成为一个整体。 
本发明这种光学玻璃镜胚1与花岗岩镜体2组合成的球面与非球面反射镜可用来产生大口径光束的聚焦或准直（光路图如图5所示）。尤其是它可作为太阳能应用领域所需要的高倍聚光发电模组组件性能测试设备太阳模拟器的关键部件—高性能的光学准直物镜。也可望用作大口径反射式望远镜的物镜；或其它光学与激光仪器中需要用球面与非球面反射镜来产生光束聚焦或准直的应用场合。 
本发明的重点就在于：采用与光学玻璃镜胚玻璃膨胀系数大致相同的花岗岩材料制成的镜体。 
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，凡采用与光学玻璃镜胚玻璃膨胀系数大致相同的材料作为镜体，并采用胶结方法与玻璃胶合成一个整体的情况，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。 

Claims (9)

1.一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜，其特征在于：它由光学玻璃镜胚和花岗岩镜体组成；所述的光学玻璃镜胚和花岗岩镜体牢固地粘合成为一个整体。
2.根据权利要求1所述的大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜，其特征在于：所述的光学玻璃镜胚呈球壳状，而所述的花岗岩镜体呈球面状，所述的球壳状光学玻璃镜胚与球面状花岗岩镜体相匹配。
3.根据权利要求2所述的大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜，其特征在于：所述的光学玻璃镜胚由一块光学玻璃构成。
4.根据权利要求2所述的大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜，其特征在于：所述的光学玻璃镜胚由多块光学玻璃拼接构成。
5.根据权利要求1所述的大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜，其特征在于：所述的光学玻璃镜胚由一块平面光学玻璃或多块平面光学玻璃构成。
6.一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜的制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：（1）将花岗岩厚板加工成花岗岩镜体；（2）将厚度较薄的光学玻璃板成型为与花岗岩镜体形状相匹配的玻璃镜胚；（3）将成型的光学玻璃镜胚与花岗岩镜体用粘结胶牢固地胶合在一起；（4）用传统光学玻璃加工技术将玻璃镜胚表面加工制造成反射镜。
7.根据权利要求6所述的一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜的制造方法，其特征在于：所述的步骤（1）将花岗岩厚板加工成所需要的球面状的花岗岩镜体。
8.根据权利要求6所述的一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜的制造方法，其特征在于：所述的步骤（2）将厚度较薄的光学玻璃板成型为球壳状且与花岗岩镜体形状相匹配的玻璃镜胚。
9.根据权利要求6所述的一种大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜的制造方法，其特征在于：所述的步骤（4）用传统光学玻璃加工技术将玻璃镜胚表面加工制造成光学球面或非球面，形成反射镜。
CN2011103116684A 2011-10-14 2011-10-14 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法 Expired - Fee Related CN102360089B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103116684A CN102360089B (zh) 2011-10-14 2011-10-14 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法
PCT/CN2012/082666 WO2013053313A1 (zh) 2011-10-14 2012-10-10 大口径反射镜及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103116684A CN102360089B (zh) 2011-10-14 2011-10-14 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102360089A CN102360089A (zh) 2012-02-22
CN102360089B true CN102360089B (zh) 2012-12-26

Family

ID=45585448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103116684A Expired - Fee Related CN102360089B (zh) 2011-10-14 2011-10-14 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102360089B (zh)
WO (1) WO2013053313A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323631A (zh) * 2011-10-14 2012-01-18 日芯光伏科技有限公司 贴膜式花岗岩基底大口径光学反射镜
CN102360089B (zh) * 2011-10-14 2012-12-26 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法
CN108127484B (zh) * 2017-11-29 2019-09-06 北京空间机电研究所 一种使用拼接环粘接的反射镜光学加工方法及加工装置
IT201900003883A1 (it) * 2019-03-18 2020-09-18 Elbo Controlli S R L Apparecchiatura e metodo per la realizzazione di un dispositivo di misura di precisione.
CN113943114B (zh) * 2021-10-21 2023-05-16 河南平原光电有限公司 一种复合球面反射镜的烧结方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86211077U (zh) * 1986-12-31 1987-12-16 长春光学精密机械研究所 石基底反射镜
CN1122128A (zh) * 1994-01-10 1996-05-08 皮尔金顿玻璃有限公司 玻璃的涂层
CN1540385A (zh) * 2003-04-25 2004-10-27 中国科学院长春光学精密机械与物理研 一种大口径折叠式望远镜的聚合物反射镜
CN1580833A (zh) * 2004-05-20 2005-02-16 中国科学院上海技术物理研究所 轻质大口径金属反射镜
CN1580832A (zh) * 2004-05-20 2005-02-16 中国科学院上海技术物理研究所 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法
CN200986598Y (zh) * 2006-11-08 2007-12-05 中国建筑材料科学研究总院 一种大口径轻质表面玻璃化铍金属平面反射镜
CN101930088A (zh) * 2010-08-04 2010-12-29 中国建筑材料科学研究总院 一种表面玻璃化铍金属平面反射镜及一种特种玻璃

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202305857U (zh) * 2011-10-14 2012-07-04 日芯光伏科技有限公司 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜
CN102360089B (zh) * 2011-10-14 2012-12-26 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86211077U (zh) * 1986-12-31 1987-12-16 长春光学精密机械研究所 石基底反射镜
CN1122128A (zh) * 1994-01-10 1996-05-08 皮尔金顿玻璃有限公司 玻璃的涂层
CN1540385A (zh) * 2003-04-25 2004-10-27 中国科学院长春光学精密机械与物理研 一种大口径折叠式望远镜的聚合物反射镜
CN1580833A (zh) * 2004-05-20 2005-02-16 中国科学院上海技术物理研究所 轻质大口径金属反射镜
CN1580832A (zh) * 2004-05-20 2005-02-16 中国科学院上海技术物理研究所 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法
CN200986598Y (zh) * 2006-11-08 2007-12-05 中国建筑材料科学研究总院 一种大口径轻质表面玻璃化铍金属平面反射镜
CN101930088A (zh) * 2010-08-04 2010-12-29 中国建筑材料科学研究总院 一种表面玻璃化铍金属平面反射镜及一种特种玻璃

Also Published As

Publication number Publication date
CN102360089A (zh) 2012-02-22
WO2013053313A1 (zh) 2013-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102360089B (zh) 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法
CN202305857U (zh) 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜
US20150068584A1 (en) Photovoltaic system with micro-concentrator array
CN102498571A (zh) 聚光的光谱分离式多路转换器光伏***及其方法
JPWO2018135136A1 (ja) 光学部品および光学部品の製造方法
CN102436038A (zh) 光路耦合器件、光路耦合装置及光路耦合方法
CN104749735A (zh) 一种拼接式共形光学窗口
CN102087399B (zh) 一种棱镜的固定方法
CN205982851U (zh) 一种多光束合束结构
CN104655109A (zh) 激光投线四方锥型光学组件
CN102721004B (zh) 一种一体化微光学增亮膜及其背光模组
CN205067863U (zh) 球面金属变形镜
CN203550958U (zh) 激光投线四方锥型光学组件
CN203502681U (zh) 一种柱面镜组件胶合设备
CN202305854U (zh) 贴膜式花岗岩基底大口径光学反射镜
CN103529557A (zh) 一种柱面镜组件胶合设备及方法
CN101893752B (zh) 准直半导体激光器快轴光束的折反射柱透镜及其制造方法
CN203551807U (zh) 激光投线圆锥型光学组件
CN201037874Y (zh) 光学玻璃热压成型非球面聚光元件
CN204065449U (zh) 一种空心角反射器
CN205450431U (zh) 聚光镜片
CN102323631A (zh) 贴膜式花岗岩基底大口径光学反射镜
RU2310216C2 (ru) Способ получения оптических линз с минимальным двулучепреломлением
CN201636763U (zh) 一体式复眼镜片
CN2173414Y (zh) 半导体激光准直器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NANJING INST OF ASTROMICAL PHOTOTECHNOLOGY, STATE

Free format text: FORMER OWNER: SUNCORE PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date: 20120920

Owner name: SUNCORE PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: NANJING INST OF ASTROMICAL PHOTOTECHNOLOGY, STATE ASTRAONOMICAL OBSERVATORY, CHI

Effective date: 20120920

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 232000 HUAINAN, ANHUI PROVINCE TO: 210000 NANJING, JIANGSU PROVINCE

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20120920

Address after: 210000, Nanjing, Jiangsu province Xuanwu District Board Street No. 188

Applicant after: Nanjing Inst of Astromical Phototechnology, State Astraonomical Observatory, Chi

Applicant after: Suncore Photovoltaic Technology Co., Ltd.

Address before: 232000 hi tech Industrial Development Zone, Anhui, Huainan

Applicant before: Suncore Photovoltaic Technology Co., Ltd.

Applicant before: Nanjing Inst of Astromical Phototechnology, State Astraonomical Observatory, Chi

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Xinnan

Inventor after: Liao Tingdi

Inventor after: Wang Xinqiao

Inventor before: Li Xinnan

Inventor before: Liao Yandi

Inventor before: Wang Xinqiao

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI XINNAN LIAO YAN WANG XINQIAO TO: LI XINNAN LIAO TING WANG XINQIAO

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121226

Termination date: 20181014

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee