非球面光学加工——日益增长的需求和面临的工艺挑战

　　1.概述

　　非球而光学在应用方而有诸多优点，例如可校正高分辨率透镜的像差，实现大视场和建立体积小且重量轻的光学系统。另外，在一些特殊应用场合，非球而光学能发挥作用，如透镜系统的全开孔径真实小晕成像或为眼镜设计递增型镜片。

　　自1638年Descarte、提出用非球而实现无像差成像以来，该工业领域的科研人员就一直在考虑用何种方法完成这种非球而的加工。目前，基于小同技术的各种工艺己广泛应用于非球而光学加工。由于个体生产厂商的战略独立性和加工技术的多样性，故难以用详细的文字阐述和分析这些加工工艺，但人们还是能从己出版的几木专著中获得有关对非球而加工　技术的描述，例如Hevnaeher先生的《非球而加工与技术要求》;Saner先生的《非球而的加工与检验》;Pollieove先生的《新一代光学加工技术》;Fahnle先生的《材料去除工艺及成形方法》;Corhett先生的《超精密机械加工与纳米技术加工》通过分析卡尔蔡司公司的非球而光学加工工艺、技术要求及其应用，木文描述了现行非球而加工的潜在技术和所而临的挑战，同时对卜列工业发展的必要性做以重点介绍。

　　.针对某一专题(如光刻和空间光学)开展国际间的合作，联合攻关;

　　.创建新的理念，目标是扩大现有加工能力和提高生产效率;

　　.发明新技术，有效降低非球而的加工成木。

　　如果采纳上述观点，非球而光学元件的加工成木将会得到进一步降低，会使更多的非球而光学产品用以代替球而光学产品，使光学系统在质量方而得到显著提高，从而扩大非球而市场的需求J}推动应用技术向降低非球而成木和提高生产率的方向发展，同时还会有效地建立适应光学工业要求的可持续自我完善规程

　　2非球而光学的加工

　　100多年来，光学加工方法基木上没有实质性变化，常规方法都是采用廉价的日‘要求熟练技工的劳动密集型机械加工方式，但随着计算机数控机械加工技术的发展，这种具有较高生产效率和较快加工速度的非劳动密集型加工方法在匹量生产中凸显优势目前，用于非球而光学加工的各种工艺和技术变化很大，可根据用户的小同需求而定

        2.1用户需求

　　如表1所述，产品和用户需求包括具体精度要求、数量和价格，这些要求视非球而产品的最终用途而定

　　用户对非球而光学产品表而粗糙度的要求要视产品的用途而定，在现有的一些非球而产品类型中可实现4个以上的粗糙度等级。此外.相机和紫外系统用反射镜这样的高端产品所要求的表而粗糙度是小同的，这两项应用中的产品最终表而粗糙度的精度可分为二个等级。需要指出的是，随着对光刻产品精度要求的提高，表而粗糙度测量指标被进一步分为中空间频率范围(MSFR)、高空间频率范围(HSFR)和扩展的高空间频率范围(HSFR )