针对光学加工中较难去除的中频误差分量，介绍了目前欧洲望远镜系统在加工工艺方面的探索性成果。在理论分析的基础上，利用坐标变换的方法对主镜抛光过程中刀具相对镜片的不匹配量进行了建模和仿真，并分析了刀具尺寸、刀具相对镜片的位置以及进给量等关键参数的选取对不匹配量的影响情况。

由于研磨阶段非球面的面形误差将由几十微米收敛到几个微米,因此采用高重复精度的离散测量技术是决定误差收敛效率、影响加工进程的关键.在新一代数控光学加工中心(FSGJ-Ⅱ)上,设计了双测头对非球面进行面形定量检测的轮廓测量机构.通过对测头运动导轨在x、z方向的直线精度的分析,建立了导轨直线度误差补偿模型,以较低的成本实现了较高的测量精度.

对离轴非球面在光学加工和后期装调阶段的光学检测进行了研究,分析了检测过程中调整误差对波前畸变的影响。以加工半径为10 000 mm、二次曲面系数为-1、口径为500 mm、离轴量为425 mm的离轴抛物面为例,建立了各个调整参数对波前畸变影响的物理模型及数学模型,调整误差主要包括俯仰与高低、偏摆与离轴量及绕其子光轴旋转3组参数。应用matlab软件对调整误差对波前畸变的影响进行了仿真分析,对相应的仿真结果进行了实验验证。结果显示,仿真与实验结果一致性很好,证明了理论模型的正确性。分析得到的相应结论适用于所有离轴非球面镜的调整误差分析。

为了获得高质量光学表面的非球面碳化硅（SiC）反射镜，对碳化硅反射镜表面改性技术以及离子束辅助沉积（IBAD）Si改性后的非球面碳化硅反射镜的加工技术进行了研究。介绍了碳化硅反射镜表面改性技术以及本文所采用的离子束辅助沉积（IBAD）Si的改性方法。然后，采用氧化铈（CeO2）、氧化铝（Al2O3）以及二氧化硅（SiO2）等各种抛光液对离子束辅助沉积（IBAD）Si的碳化硅样片进行抛光实验。最后，在上述实验的基础上，采用计算机控制光学表面成型（CCOS）技术对尺寸为650mm×200mm的表面改性离轴非球面碳化硅反射镜进行加工。实验结果表明：CeO2抛光液的抛光效率较高；使用SiO2抛光液抛光后的样片表面质量最好；表面改性离轴非球面碳化硅反射镜加工后的最终检测结果为：实际使用171径内的面形精度（RMS值）为0．016λ（λ=0．6328μm），表面粗糙度...

为实现对用于红外侦察、预警相机中的非球面元件的快速加工,研制成功了具有两种运动方式、双磨头姿态的六轴联动型非球面数控光学加工中心FSGJ-Ⅱ。在系统多机构自由度的优势下,对系统加工、检测轨迹进行了优化设计。同时,基于对相邻点面形变化率的比较,借助于一实际矩形离轴非球面,构建了适用于非回转对称离轴非球面加工、检测轨迹的常规方程。

采用不同的数值计算方法求解了大口径（340mm×340mm）方形离轴非球面的最接近球面曲率半径和非球面度，得出了各种不同的磨削量及其对应的分布结构。对不同的最接近球面及非球面度所适用的加工工艺和检测方法进行了分析和评价。这对离轴非球面的加工和检测具有一定的指导意义。

介绍了空间相机中的离轴非球面第三反射镜(矩形口径)在数控加工过程中在研磨和抛光阶段的检测情况。利用自行研制的非球面测量机对研磨阶段离轴非球面的面形精度进行了测量,其最后的研磨精度达到了1μm(RMS)。抛光阶段离轴非球面的检测采用的是补偿法,其中零位补偿器是补偿检验的关键元件。该离轴非球面的最终面形达到了在200 mm通光口径内约λ/30的精度(λ=0.632 8μm)。