应力盘抛光(Stressed-lap polishing, SLP)是一种先进的接触式抛光技术,主要应用于信息与系统科学相关工程与技术领域,特别是针对有较大偏离量的大口径小F数(F=f/d,f为焦距,d为入射光瞳直径)的高陡度非球面的抛光。这项技术最早由美国亚利桑那大学的研究团队在80年代末发明并开发出来。 ### 应力盘抛光的原理 应力盘抛光的原理基于抛光盘的形变与被抛光表面的匹配。抛光盘外围均匀分布着数个着力点,通过调整各点受力,使抛光盘发生规律形变,从而确保应力盘始终与被抛光玻璃的非球面光学表面紧密贴合。抛光盘通常以大尺寸刚性材料为基底,边缘均匀安装有数个驱动器和成组的连杆装置,每个驱动器装有着力点和力传感器。几组驱动器通过改变弯矩和扭矩配合完成应力盘需要的变形。加工时,驱动器根据计算机发出的指令,实时改变边缘力矩的大小,使应力盘在各点都能适应玻璃表面的形状。 ### 应力盘抛光的特点 1. **高精度**:应力盘抛光技术能够实现高精度的非球面加工,面形误差可以收敛至纳米级。例如,中科院光电研究所在应用该技术时,面形误差收敛至RMS为19.6nm,PV为141nm。 2. **高效率**:由于应力盘抛光面积相对较大,且能够高度贴合加工工件的面形,因此加工效率较高。 3. **广泛应用**:随着技术的发展,应力盘抛光已经能够应用于多种形状的光学元件加工,不仅限于圆形镜面工件。 ### 国内应力盘抛光技术的发展 近年来,应力盘抛光技术也受到了国内各研究单位的关注。南京天光所、长春光机所等科研机构都在这一领域取得了显著进展。例如,南京天光所通过自主研制的主动应力盘抛光出了面形精度达到RMS/20的910mmf/2抛物镜;长春光机所则结合自主研制的抛光盘和CCOS平转动运动方式,解决了应力盘仅能够加工圆形镜面工件的问题,几乎能够加工所有形状的光学元件。 综上所述,应力盘抛光技术是一种高精度、高效率的接触式抛光方法,特别适用于大口径小F数高陡度非球面的加工。随着技术的不断进步和应用的拓展,应力盘抛光技术将在光学制造领域发挥更加重要的作用。

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