本發明涉及光學元件加工領域，具體指一種在壓差工況下使用的光學窗口的加工方法；該方法模擬壓差工況，使光學窗口變形，在此基礎上對光學窗口進行加工。該方法可避免傳統光學窗口在壓差工況下工作時，光學窗口變形引起像質變差；該方法可用于多種壓差環境，如液壓、氣壓、真空等。
背景技術：
光學窗口在光學系統中有著廣泛的應用，尤其是在水下探測器、高空高速航空相機、空間相機、真空激光等系統中。上述系統往往處于復雜的壓力環境中，光學窗口不但起著保證透光的作用，而且起著減小壓力對光學系統影響的作用，但由于光學窗口處于壓差工況，壓差使得光學窗口變形，最終使像質變差。
針對壓差工況，目前多采用增加光學窗口厚度以提高剛度，減少壓差變形這一技術路線。但該方法一方面會增加系統重量，增加系統尺寸，另一方面光學窗口增厚會降低光的透過率；此外，該方法還會加大經濟成本。
經過對現有技術的文獻檢索發現，中國專利號：201310180114，發明名稱：一種真空高精度窗口的實現方法及其裝置。該專利公布了一種階梯壓差式真空窗口的實現方法。該方法通過采用n塊窗口玻璃連續安裝，并進行抽真空再充惰性氣體的方式保證窗口的面形精度。但該高精度窗口組件多、尺寸大、重量大，造成的累積誤差大；且該方法經濟成本高。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題為：針對傳統方法加工的光學窗口用于壓差工況時，壓差導致光學窗口變形產生像差。本發明的目的是提供一種在壓差工況下使用的光學窗口的加工方法；該方法模擬壓差工況，使光學窗口變形，在此基礎上對光學窗口進行加工。該方法可避免傳統光學窗口在壓差工況下工作時，光學窗口變形引起像質變差；該方法可用于多種壓差環境，如液壓、氣壓、真空等。
本發明采用的技術方案為：本發明公開一種壓差環境光學窗口的加工方法，該加工方法步驟如下：
步驟s1：光學窗口分a、b兩面，先將a面按常規方法加工至所需面形，再將b面進行半精加工；
步驟s2：設計一帶有法蘭的密封腔，其中抽氣法蘭接抽氣泵；接口法蘭接壓力傳感器；
步驟s3：將光學窗口安裝于步驟s2中的密封腔上，使步驟s1中加工好的a面朝內；
步驟s4：密封腔內安裝一高精度標準反射鏡，調整反射鏡位置，使干涉儀能夠檢測到光學窗口的透射面形，并鎖定反射鏡位置；
步驟s5：通過安裝于抽氣法蘭的抽氣泵對密封腔抽氣；
步驟s6：通過監測壓力傳感器的壓力，保證密封腔內外壓差δp與光學窗口實際壓差工況一致；
步驟s7：用干涉儀檢測光學窗口，得到光學窗口的透射面形；
步驟s8：根據步驟s7的檢測結果對b面進行加工；
步驟s9：重復步驟s7和步驟s8，直到光學窗口透射面形滿足指標要求。
其中，步驟s6中所述的密封腔內外壓差具體滿足以下要求：外部氣壓p1，腔內氣壓p2，密封腔內外壓差δp＝|p1-p2|。
本發明與現有技術相比的優點在于：本發明加工光學窗口時加工環境與實際使用環境一致，因此該光學窗口用于壓差工況時，由壓差引起的光學窗口變形小，進而引起的像差小；本發明加工的光學窗口厚度薄、質量輕、體積小，結構簡單但面形精度高，可靠性強；本發明的加工方法減小了光學窗口對光束質量的影響，對光學系統的優化設計有實際意義；本發明的加工方法簡便快捷、成本低、加工誤差小、可操作性強，可實現不同壓差光學窗口的加工。
附圖說明
圖1是一種壓差環境光學窗口的加工方法示意圖。
圖中附圖標記含義為：1為密封腔，2為光學窗口，3為干涉儀，4為接口法蘭，5為抽氣法蘭，6為標準反射鏡。
具體實施方式
下面結合附圖以及具體實施方式進一步說明本發明。
如圖1所示，一種壓差環境光學窗口的加工方法，利用的裝置主要由：密封腔1，光學窗口2，干涉儀3，接口法蘭4，抽氣法蘭5，標準反射鏡6組成。
該方法步驟如下：
步驟s1：光學窗口材料為熔石英，口徑200mm，厚度15mm，分a、b兩面，先將a面按常規方法加工至所需面形rms＜λ/10，再將b面進行半精加工，面形rms為2.1λ；
步驟s2：設計一帶有法蘭的密封腔，其中抽氣法蘭接抽氣泵(工作壓力范圍：101325pa～1×10-2pa)；接口法蘭接壓力傳感器(測量壓力范圍：0～1000pa)；
步驟s3：將光學窗口安裝于步驟s2中的密封腔上，使步驟s1中加工好的a面朝內；
步驟s4：密封腔內安裝一高精度標準反射鏡，調整反射鏡位置，使干涉儀能夠檢測到光學窗口的透射面形，并鎖定反射鏡位置；
步驟s5：通過安裝于抽氣法蘭的抽氣泵對密封腔抽氣；
步驟s6：通過監測壓力傳感器的壓力，保證密封腔內外壓差δp與光學窗口實際壓差工況一致(其中外部氣壓p1為大氣壓101325pa，腔內氣壓p2為300pa，密封腔內外壓差δp＝|p1-p2|)；
步驟s7：用干涉儀檢測光學窗口，得到透射面形rms為4.8λ；
步驟s8：根據步驟s7的檢測結果對b面進行加工；
步驟s9：重復步驟s7和步驟s8，直到光學窗口透射面形滿足rms＜λ/10的指標要求。