小口径非球面玻璃透镜的模压仿真及实验研究的任务书.docx

小口径非球面玻璃透镜的模压仿真及实验研究的任务书
任务书
一、研究背景
在现代光学领域中，非球面透镜已被广泛应用于多种领域中，如天文学、医学成像、激光防护等。非球面透镜相对于传统的球面透镜，具有更加复杂的几何结构，因此其制备难度也大大增加。
在制备非球面透镜时，常用的一种方法就是利用模压工艺。模压工艺是利用柔性的模具对高温玻璃材料进行塑性变形，以实现透镜的制备。对于小口径非球面透镜的制备而言，采用模压工艺具有以下优点：
1.精度高：模压工艺可以实现对玻璃材料形状的高度控制，因此可以制备出高精度的非球面透镜。
2.多样性：模具的形状可以随意变化，因此可以制备不同形状、大小的非球面透镜，以适应不同的应用场合。
3.可重复性好：相对于其他制备方法，模压工艺的制备过程较为简单，因此可以实现较好的可重复性。
不过，模压工艺也存在一定的压模失真、温度控制困难等问题，需要通过模压仿真和实验研究，以保证制备出的非球面透镜性能的稳定和可控性。
二、研究目的
本研究旨在通过模压仿真和实验研究的方法，探究小口径非球面玻璃透镜的制备过程及其对透镜形状、光学性能的影响，为该领域的研究提供一定的理论和实验依据。
三、研究内容
本项目的研究内容包括以下几个方面：
1.模具设计与制备：针对小口径非球面透镜的制备需求，设计出合适的模具，并采用数控加工等现代制造技术进行制备。
2.模压仿真：采用Solidworks等软件进行模压仿真，模拟出不同模具形状和制备参数下的玻璃透镜形状，分析压模失真、形状误差等因素对透镜形状的影响。
3.实验制备：利用数控模压机，进行不同制备参数下的实验制备，制备出不同形状的小口径非球面玻璃透镜。
4.光学测试与分析：利用光学测试系统对制备出的玻璃透镜进行测试，分析不同形状和制备参数对透镜的光学性能的影响。
5.结果分析与总结：整理分析实验数据、仿真结果，总结出小口径非球面透镜制备过程中关键因素的影响规律，并根据研究结果指出提高透镜制备精度和可靠性的方法和途径。
四、研究要求
1.熟悉模压工艺、数控加工、模具设计和光学测试等相关知识。
2.熟练掌握Solidworks、AutoCAD等专业软件，具有较好的数学、物理基础。
3.具有实验设计、数据处理、论文写作和汇报能力。
4.具有良好的团队协作精神和工作热情，能承受较大的工作强度。
五、研究成果要求
1.完成规定的研究内容，制备出一定数量和品质的小口径非球面透镜，完成光学测试和分析。
2.完成研究报告，包括实验、仿真方法、结果分析及结论等内容，形式规范，能够按时提交。
3.能够参加学术会议或在相关领域期刊上发表学术文章，发挥研究成果的应用价值。
六、进度计划
时间任务
第一、二周了解研究背景，查阅文献，准备实验设备、材料和软件等
第三、四周完成模具设计和制备，开始进行模压仿真
第五、六周完成实验制备，进行光学测试
第七、八周结果分析与总结，撰写研究报告
第九、十周准备学术会议或相关期刊发表文章
以上时间安排仅供参考，具体进度视研究实际情况而定。
七、经费预算
本项目所需经费包括：
1.实验设备和耗材费用：10,000元
2.软件购买费用：5,000元
3.差旅费用：5,000元
4.其他费用：2,000元
合计：22,000元
以上经费采用自筹方式，由项目执行人员共同协商决定。
八、参考文献
1.Dai,Q.,Duan,J.,Lei,J.,etal.(2017).Computermodelingandexperimentalresearchoftheprecision-formedoptics(PFO)technologyforfreeformlensreplication.OpticalEngineering,56(6):065105.
2.Zhang,F.,Yang,Y.,&Zhang,D.(2020).Developmentandapplicationofprecisionmoldingtechnologyinprecisionglasslens.JournalofMechanicalScienceandTechnology,34(4):1683-1690.
3.Huang,Y.,Zhang,X.,Shao,Y.,&Lei,P.(2019).Moldingprocessforfabricationofnon-sphericallenses:areview.InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,102(9-12):3055-3072.