自由曲面光學元件的三類加工方法

隨著自由曲面光學元件的廣泛應用，其相應的制造技術得到了廣泛的發展。針對不同口徑、不同類型、不同材質的自由曲面光學元件，其相應的加工方法根據加工原理可以分為三類：

一，去除加工法。主要是指在毛坯件的基礎上采用各種設備去除毛坯表面材料，從而得到符合要求的光學元件。主要有手工加工、單點金剛石加工、磨削、離子束拋光、計算機控制表面成型法、磁流變拋光等方法，去除加工法精度高，相比于熱復制成型法，具有加工周期長、費用高的特點。

二，熱復制成型法。其主要原理是將加熱成流體的光學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元件；主要包括光學玻璃模壓成型、塑料注塑成型等。其優點是經濟、效率高。但是其精度與所使用的模具有關。

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球面元件上，進而得到所需的光學非球面。常用于加工導電材料的光學反射鏡面。蒸鍍法是通過在真空條件下對鍍層材料進行加熱使其蒸發后附著在光學元件表面的一種加工方法，3D激光打印技術是運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。附加成型法缺點為成本高，速度慢，并且只能加工加工量比較小的光學元件。

編輯：黃飛