聚合物光学元件的精密注射成型优化技术

聚合物光学元件是以高 分子聚合物为材料，通过模 压、注射等方式进行成型的 光学元件。其中注射成型由 于具有高效、低成本等特点 ，是使用最为广泛的成型方 法。相对于传统石英玻璃， 聚合物光学透镜的抗冲击性 和安全性更加优良，成本更 低，在高端的精密光学领域 逐渐出现了聚合物光学透镜 的身影。为了推动高端聚合 物光学元件的成型技术，本 书介绍了聚合物透镜几何精 度与光学性能的关系、基于 非线性收缩预测的透镜精密 模具型腔设计、精密注射辅 助成型对透镜双折射及几何 精度的优化、基于改进遗传 算法的透镜质量多目标优化 等内容，以期综合提升聚合 物光学透镜的质量。 本书阐述清晰，试验数 据翔实，案例丰富，适合精 密注射技术应用厂家、科研 院所、高等学校相关研究人 员使用，也可作为高等院校 材料成型、光学类专业高年 级学生、研究生的参考书籍 。

前言 第1章 聚合物透镜几何精度与光学性能的关系 1.1 引言 1.2 光学透镜面形误差与光学性能关系建模 1.2.1 光学透镜的波前像差分析 1.2.2 基于成像质量的透镜光学性能评价分析 1.2.3 面形误差与光学波前像差关系建模 1.3 非球面透镜面形误差对光学性能的影响规律研究 1.3.1 试验方案设计 1.3.2 透镜光学性能测试研究 1.3.3 面形误差对光学性能指标的影响规律分析 1.4 本章小结 第2章 基于非线性收缩预测的透镜精密模具型腔设计 2.1 引言 2.2 基于热传导统一模型的光学透镜收缩率预测算法 2.2.1 非球面光学透镜曲面几何分析 2.2.2 聚合物注射热传导统一控制方程推导 2.2.3 温度场和压力场的数值方法实现 2.3 基于网格节点非线性收缩预测的精密模具型腔建模 2.3.1 节点体积收缩平衡优化 2.3.2 精密模具型腔点云数据构建算法 2.3.3 基于双三次B-spline的精密模具型腔曲面逆向建模 2.4 试验案例研究 2.4.1 非球面光学透镜注射试验方案 2.4.2 节点体积收缩平衡优化试验 2.4.3 精密模具型腔建模及试验分析 2.5 本章小结 第3章 精密注射辅助成型对透镜双折射及几何精度的优化 3.1 引言 3.2 聚合物光学透镜双折射原理及测量技术 3.2.1 双折射与内应力关联模型分析 3.2.2 光学透镜残余内应力的数学推导 3.2.3 基于双1/4玻片的光学透镜双折射定量测试方法 3.3 对精密注射压缩工艺参数影响双折射的研究 3.3.1 基于自动校准的压缩结构优化 3.3.2 材料与试验设备 3.3.3 精密注射压缩工艺参数对双折射的影响规律 3.4 基于超声波的精密注射压缩成型技术 3.4.1 超声波振动产热理论分析 3.4.2 基于超声波技术的模具结构设计及微结构加工 3.4.3 注射超声波辅助成型与注射压缩辅助成型工艺试验设置 3.4.4 注射超声波辅助成型工艺参数对表面复制质量的影响及优化 3.5 本章小结 第4章 基于改进遗传算法的透镜质量多目标优化 4.1 引言 4.2 光学透镜质量多目标优化方案设计 4.2.1 多目标优化设计流程 4.2.2 基于拥挤距离淘汰策略的NSGA-Ⅱ算法改进 4.3 试验案例研究 4.3.1 试验设计