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光学精密工程

光学精密工程 光学精密工程
  • 主编：张学军，曹良才
  • ISSN:1004-924X
  • eISSN:2097-3209
  • CN:22-1198/TH
  • 主管单位：中国科学院
  • 主办单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
    • 中国仪器仪表学会
  • 出版周期：半月刊
  • 电话：0431-86176855
  • 邮箱：gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 地址：长春市东南湖大路3888号
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Volume 34 期 3，2026 2026年第34卷第3期

  • 现代应用光学

    “在高精度光学加工领域，专家们建立了细束径离子束变去除函数补偿模型，通过控制驻留时间和进给速度，有效提高了加工收敛率，为亚纳米光学加工提供了稳定可靠的解决方案。”

    毛旭, 张峰, 唐瓦, 胡海翔, 季鹏, 张学军

    DOI：10.37188/OPE.20263403.0353
    摘要：为了实现离子束对高精度光学表面的确定性加工，加强对加工过程中离子束去除函数的精确控制，建立细束径离子束的变去除函数补偿模型。实现对加工过程中细束径变去除函数问题的研究、分析、补偿和优化。根据实际加工中去除函数不稳定的问题进行理论分析，结合理论推导探究影响去除函数的直接因素和间接因素，直接因素包括热积累和能量分配问题，间接因素为驻留时间和进给速度。通过动态去除函数实验验证驻留时间对加工过程中去除速率的影响，对两组不同尺寸束径的实验证明了该规律的重复性。最后，提出了基于进给速度对去除速率的影响规律给出补偿方案及加工建议。实验结果表明：通过控制驻留时间/进给速度的方式，可以有效提高细束径在高精度光学表面的加工收敛率。在亚纳米光学加工的实验验证中，在100 mm ULE平面反射镜上达到0.332 nm RMS的加工结果，满足细束径离子束在实际应用中的稳定可靠、精度高、确定性强等要求。  
    关键词：光学加工;离子束加工;细束径;变去除函数;驻留时间;非线性补偿   
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    更新时间：2026-02-14
    “针对工业现场大粒径煤样研磨难题，专家构建了基于NIRS与XRF融合的PLS-AE-RR混合预测模型，为提升煤炭热值在线分析精度开辟新路径。”

    乔一帆, 刘若楠, 李斌, 高睿, 李佳轩, 马维光, 张雷

    DOI：10.37188/OPE.20263403.0365
    摘要：针对工业现场大粒径煤样难以研磨所导致的基体效应增强与光谱非线性响应加剧的问题，提出一种基于近红外光谱（Near-Infrared Spectroscopy，NIRS）与X射线荧光光谱（X-ray Fluorescence，XRF）融合的PLS-AE-RR混合预测模型，旨在提升对煤炭热值的在线分析精度。该方法构建了"线性基线+非线性特征提取+残差校正"三级混合架构：先采用偏最小二乘回归（Partial Least Squares，PLS）建立光谱与热值间的全局线性关系，再利用自编码器（Autoencoder，AE）从融合光谱中提取PLS难以捕获的低维非线性表征，最后通过岭回归（Ridge Regression，RR）对非线性偏差进行残差校正。实验结果表明，该方法在大粒度煤样热值预测上取得突破进展，褐煤和烟煤的测试集决定系数R²分别达到0.974和0.938，平均绝对误差分别为0.233 MJ/kg和0.216 MJ/kg，性能显著优于单一PLS及其他非线性校正模型，验证了岭回归在残差拟合中的泛化优势。本文为燃煤电厂提供了免研磨、高精度的原煤热值在线分析手段，为燃料精细化管理与优化运行提供了关键技术支撑。  
    关键词：光谱分析;近红外光谱;X射线荧光光谱;热值预测;大粒度煤样;非线性校正;自编码器   
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    更新时间：2026-02-14
    “针对多基线气体透射比测量系统存在的稳定性不足、光路对准精度难以保证、成本高昂以及难以实现紧凑型设计等问题，研究了一种能够在有限空间内实现多种基线稳定切换且接收机可共用的气体透射比测量系统。”

    宋世豪, 杨卓异, 张海涛, 孟阔, 赵震欧, 耿东晛

    DOI：10.37188/OPE.20263403.0376
    摘要：针对现有多基线气体透射比测量系统存在稳定性不足、光路对准精度难以保证、成本高昂以及难以实现紧凑型设计等问题，研究一种能够在有限空间内实现多种基线的稳定切换，并且接收机可共用的气体透射比测量系统。该系统基于时谱复用合成原理，通过集成化的多波长共孔径激光光源与分光镜、宽带反射镜等镜组的结合，形成多种基线的折返光路，在不同时隙选通不同波长实现多种基线的稳定切换，最终多个波长信号在空间上合成为一条光路进入单个接收机，用于气体透射比计算。实验结果表明，在考虑收发系统误差和局部组件偏移的综合场景下，多基线系统在低透射比和高透射比的测试中分别将气体透射比示值误差从单基线系统的1.99%和25.58%降低至0.38%和7.23%以内，抑制了系统衰减和局部干扰的影响，为复杂气象条件下的精确监测提供了解决方案。  
    关键词：光电测量;多基线;主动探测;气体透射比   
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    更新时间：2026-02-14
    “介绍了其在平面度检测领域的研究进展，专家提出了一种PSO-SQP混合算法，为解决传统智能优化算法在评定平面度误差时计算精度不足、收敛速度慢等问题提供了高效解决方案。”

    谭陆洋, 齐天飞, 武智渊, 张弘治, 贾学志, 张雷

    DOI：10.37188/OPE.20263403.0393
    摘要：针对传统智能优化算法在评定平面度误差时存在计算精度不足、收敛速度慢等问题，提出一种兼具高精度与高效率的平面度误差评定方法。通过设计一种以序列二次规划（Sequential Quadratic Programming， SQP）算法为主、粒子群优化（Particle Swarm Optimization， PSO）算法为辅的混合算法（PSO-SQP），以满足自研1 200 mm口径非接触式平面度检测仪对评定算法的严格要求。利用PSO算法的全局搜索能力进行初步粗搜索，快速获得一个接近全局最优的解作为SQP算法的优质初始点；针对精搜索阶段，利用自适应步长策略替代传统固定步长，从而在局部搜索中实现快速稳定收敛。实验结果表明，PSO-SQP混合算法对初始点偏差、采样规模及测量噪声具有良好的稳定性，与高精度三坐标测量机相比，评定结果差异小于7 nm。在实际工程应用中，对直径280 mm的平面镜进行评定，平面度评定结果与平面镜面形精度指标相符，验证了其工程实用性。PSO-SQP混合算法具有计算精度高、收敛速度快和稳定性好等优点，特别适用于超高精度、大数据量的平面度检测。  
    关键词：精密测量;平面度误差;序列二次规划;粒子群优化;非接触式平面度检测仪   
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    更新时间：2026-02-14
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