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光學(xué)元件生產(chǎn)技術(shù)水平及特點(diǎn)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 丹耀光學(xué)    2023-06-29

精密光學(xué)元組件的技術(shù)水平及特點(diǎn)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其中光學(xué)元件生產(chǎn)所需的關(guān)鍵技術(shù)包括薄膜技術(shù)、研磨技術(shù)、非球面加工技術(shù)等，光學(xué)組件生產(chǎn)所需的關(guān)鍵技術(shù)主要為組件裝調(diào)技術(shù)。

1、薄膜技術(shù)

光學(xué)鍍膜是指在光學(xué)元件表面上鍍上一層或多層的金屬或介質(zhì)材料的薄膜的工藝過(guò)程。光通過(guò)薄膜時(shí)產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，改變了光的反射、透射、吸收以及位相特性、偏振效應(yīng)等光學(xué)特性。光學(xué)鍍膜已成為精密光學(xué)元件向功能集成化和高精度方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，其偏振分光、減反射、光譜波長(zhǎng)準(zhǔn)確定位（通常在納米級(jí)）等特性是目前其他技術(shù)無(wú)法替代的。

現(xiàn)代精密光學(xué)儀器應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地發(fā)展，產(chǎn)品的性能也不斷在提高，因而對(duì)光學(xué)鍍膜技術(shù)的要求也在不斷地變化和提高，反映在光學(xué)薄膜的功能及膜系設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，多層薄膜工藝實(shí)現(xiàn)也更加困難，對(duì)光譜控制能力和加工精度的要求越來(lái)越高，需要光學(xué)元件制造企業(yè)具備先進(jìn)的工藝技術(shù)水平以及裝備能力。

2、研磨技術(shù)

研磨的目的在于使光學(xué)元件達(dá)到規(guī)定的面形精度、表面粗糙度要求，系獲得高精度等級(jí)光學(xué)表面最核心的工序。目前國(guó)內(nèi)研磨技術(shù)主要使用固體磨料，通過(guò)高速拋光設(shè)備自動(dòng)供給冷卻液，通過(guò)氣動(dòng)閥自動(dòng)控制壓力和加工時(shí)間。超光滑表面或超高精度加工技術(shù)成為尖端產(chǎn)品研磨技術(shù)的發(fā)展方向。

3、非球面加工技術(shù)

非球面光學(xué)元件，指面形由多項(xiàng)高次方程決定、面形上各點(diǎn)的曲率半徑隨著離中心軸的距離而改變的光學(xué)元件。相較于球面光學(xué)元件，非球面光學(xué)元件具有更為優(yōu)良的光學(xué)性能，能夠改善成像質(zhì)量、簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)、減輕儀器的尺寸和重量。非球面加工技術(shù)是集光學(xué)材料工程、精密機(jī)械加工、精密模具加工、精密檢測(cè)技術(shù)等為一體的綜合工程。玻璃非球面加工需要保證較高的拋光質(zhì)量，可以運(yùn)用磁流變拋光技術(shù)（MRF）實(shí)現(xiàn)超高精度修正。

4、組件裝調(diào)技術(shù)

光學(xué)組件在生產(chǎn)過(guò)程中，光學(xué)裝調(diào)工藝是直接影響系統(tǒng)性能和精度指標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前光學(xué)組件的裝調(diào)主要通過(guò)操作經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員，輔以相關(guān)的檢測(cè)儀器，依靠經(jīng)驗(yàn)手工操作，組裝和調(diào)校同時(shí)進(jìn)行。未來(lái)精密光學(xué)組件的裝調(diào)有望通過(guò)一體化的軟硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而提高光學(xué)組件裝配的效率和一致性。