本项目主要以高功率激光系统的光学元件（包括真空隔离片、取样光栅、窗口屏蔽片、楔形透镜以及倍频晶体）表面微缺陷精密检测与修复技术为研究对象，以惯性约束激光核聚变领域对大口径元件表面微缺陷精密检测与修复的需求为牵引，开展了强激光元件精密检测与修复装备及其相关技术的研究，解决的关键技术问题包括：强激光元件精密检测与修复装备的动静态特性建模与结构优化技术；二维大行程快速移动系统的设计与制造技术；大口径元件快速装夹随行夹具系统的设计与制造技术；强激光元件微小缺陷的快速检测与精确定位技术；强激光元件表面缺陷修复的自动快速对刀技术；强激光元件精密检测与修复装备集成控制技术；强激光元件表面缺陷塑性域修复工艺技术。 依据强激光元件全口径微缺陷检测和修复的基本要求，通过修正和改进结构系统，实现了结构的动静态特性优化设计，获得了最优的结构动静态特性，对机床误差的控制起到了关键作用，满足了机床的使用要求；提出二维大行程快速移动系统，提高了元件修复加工的精度和效率；发明一种大口径元件快速装夹随行夹具系统，有效提高大口径光学元件表面缺陷修复加工的效率和安全性；提出大口径元件微小缺陷的快速检测与精确定位技术，实现了微小缺陷的检测效率与定位精度的提高；开发大口径元件表面缺陷修复的自动快速对刀技术，解决了对刀过程效率低且安全性地的问题，为元件表面缺陷的快速和安全修复奠定了技术基础；开发图像检测单元、二维运动单元、微铣削修复运动单元以及激光修复单元的集成控制系统，实现缺陷的精密检测与定位、自动化对刀以及自动化修复的系统集成，提高了强激光元件精密检测与修复的效率安全性；研究晶体表面疵病点修复时的材料去除机理，获得刀具修整时的塑性域去除参数，指导修整时刀具进给量、修整深度等参数的选取；研究表面缺陷点对激光损伤的影响规律及可修复特征尺度范围的确定方法，建立微缺陷点修整后其表面完整性评价体系。

哈尔滨工业大学

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