超精度和高效率制造大型孔径碳化无球镜的工艺链

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学工程是指光学工程.
• 制造业 制造技术 制造技术

背景情况:

• 大孔径碳化 (SiC) 无球镜对于太空光学系统至关重要,因为它们的轻量级和高刚度.
• 处理挑战来自SiC的硬度和多元组件性质,阻碍了高效,高精度,低缺陷的制造.

研究的目的:

• 开发一种新,高效,高精度的工艺链,用于制造大光圈SiC无球镜.
• 为了解决光学应用中硬质和多元件SiC材料加工的困难.

主要方法:

• 一个新的工艺链,结合了超精密研磨 (UPG),快速抛光与中央流体供应,和磁铁修饰 (MRF).
• 关键技术包括UPG中的车轮被动化和寿命预测,坑道缺陷控制,确定性MRF抛光和基于计算机生成全息图 (CGH) 的检测.
• 在460毫米的SiC无球镜上进行实验验证.

主要成果:

• 获得了7.42nm RMS的最终表面误差和0.33nm的粗度 (Rq).
• 从4.15μm PV和44.56nm Rq降低了初始表面误差.
• 在大约216小时内完成了整个处理周期.

结论:

• 拟议的工艺链允许高效,高精度和低缺陷制造大孔径SiC无球体镜.
• 这一进步有助于大规模生产先进太空光学系统的关键组件.