复制轻质金属反射镜的应用与制备

　　1　概　述

　　随着光电应用技术的发展,特别是激光、红外、制导、稳像技术在光电系统里的实际应用,在扫描成像系统上使用一种新的光学器件,就是轻质金属反射镜,其主要优点是:热传导性能好、温度变形偏差小、受冲击可塑性变形不传递、不破裂、又可“机”、“件”加工一体化,易装夹和固定,对产品减轻重量缩小体积十分有利。目前制作金属反射镜的方法有三种。

　　1.1　光学冷加工法

　　用金属加工机床精密切削金属反射镜面后,进行光学冷加工磨抛,直接加工好反射镜,这种方法对金属材料的致密性和硬度要求高,所以主要用来加工铜和钢或以其为主要成分的合金。如铍青铜、铝青铜、锢钢等,是可以达到光学质量要求的,但加工形状不能复杂,一般以平面为主,影响表面质量的因素主要是很难找到与加工件、抛光模硬度匹配的抛光粉,这样对轻质材料铝材的磨抛就显得更困难了,为了制备出铝基体反射镜,可在表面加镀一相当厚度的硬质金属层后抛光,来提高光洁度。

　　1.2　金钢石刀精密切削法

　　在程序控制非球面加工机床上用金刚石刀点车出各种金属反射镜,此法加工出的面形精度很高,但轻质金属如铝金属结构不致密,加工出的镜面不细腻,整个镜面有散在的麻点,可见光斜入射观察时能发现有细微的刀痕,将会引起可见光、激光短波长散射。为此该法对金属材料的均匀性及致密性处理要求严格。又该机床价格昂贵,一次性投资大,如零件加工量不大,将受到经济条件限制。

　　1.3　复制法

　　用复制技术做轻质金属反射镜,是用环氧胶将很薄的光学反射膜从母板反贴到所需要的轻质金属基体上,制备出能达到光学质量要求的各种反射镜,在美国已广泛地应用到军民品市场上。

　　2　复制轻质金属反射镜的主要优缺点及其应用前景

　　2.1　复制法制作的轻质金属反射镜。

　　除在概述里提及的一般金属反射镜的优点之外,还有如下主要优点:(1)该镜可以制造得薄而轻。如美国在人造卫星上用的反射镜200mm;厚度只有1.5mm,我们制作的反射镜边厚度2mm,同样能保持轻便、面形精度高、光洁度好、不变形。(2)光洁度可以做得好,稍加努力能达到光学Ⅲ级光洁度,如镜面小还可以做得更好。(3)从实用化角度上看,该方法投资不大,仍可制备出用一般方法难于成型的反射镜面,如各种离轴非球面反射镜,多边内角镜等。适宜小批量的研究、试制、生产。

　　2.2　主要缺点

　　(1)由于贴合胶比玻璃的表面硬度低。又是反射膜的衬底层,所以镜面易被机械损伤,在使用前必须保护好。