自由曲面光學(xué)元件的三類(lèi)加工方法

隨著自由曲面光學(xué)元件的廣泛應(yīng)用，其相應(yīng)的制造技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展。針對(duì)不同口徑、不同類(lèi)型、不同材質(zhì)的自由曲面光學(xué)元件，其相應(yīng)的加工方法根據(jù)加工原理可以分為三類(lèi)：

一，去除加工法。主要是指在毛坯件的基礎(chǔ)上采用各種設(shè)備去除毛坯表面材料，從而得到符合要求的光學(xué)元件。主要有手工加工、單點(diǎn)金剛石加工、磨削、離子束拋光、計(jì)算機(jī)控制表面成型法、磁流變拋光等方法，去除加工法精度高，相比于熱復(fù)制成型法，具有加工周期長(zhǎng)、費(fèi)用高的特點(diǎn)。

二，熱復(fù)制成型法。其主要原理是將加熱成流體的光學(xué)材料注入事先加工好的模具中，在加熱加壓條件下成型，冷卻后即可得到所需的光學(xué)元件；主要包括光學(xué)玻璃模壓成型、塑料注塑成型等。其優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、效率高。但是其精度與所使用的模具有關(guān)。

三，附加成型法。主要原理是將所需的鍍層材料按照一定的厚度附加到拋光好的光學(xué)球面或平面元件上。 主要有電鍍法、蒸鍍法、3D激光打印等。電鍍法是利用電解原理將材料電鍍到己加工好的光學(xué)球面元件上，進(jìn)而得到所需的光學(xué)非球面。常用于加工導(dǎo)電材料的光學(xué)反射鏡面。蒸鍍法是通過(guò)在真空條件下對(duì)鍍層材料進(jìn)行加熱使其蒸發(fā)后附著在光學(xué)元件表面的一種加工方法，3D激光打印技術(shù)是運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。附加成型法缺點(diǎn)為成本高，速度慢，并且只能加工加工量比較小的光學(xué)元件。

編輯：黃飛