目前寂嘉，一些承接品種單一歹簸，外貿(mào)訂單數(shù)量大的企業(yè)抵御國際金融危機(jī)影響的能力很差飞熙。相關(guān)企業(yè)急需調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)确缩，尋求新的多樣生產(chǎn)品種溃登，促使生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，獲得新的生機(jī)缎苞。面對這種局勢犬捧，我國光電信息產(chǎn)業(yè)如何轉(zhuǎn)危機(jī)為機(jī)遇？產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是什么售碳？我認(rèn)為我們應(yīng)該抓住熱點(diǎn)產(chǎn)業(yè)强重，抓住熱點(diǎn)課題，從難從嚴(yán)贸人，重點(diǎn)突破间景，尋求新產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展∫罩牵——編者按

　　那么倘要，當(dāng)前我國光學(xué)加工的熱點(diǎn)又有哪些呢？我的看法是四個(gè)字：小力惯、大碗誉、硬、精父晶。
　　1“小”—微小型光學(xué)元件
　　微小型光學(xué)元件包括小透鏡哮缺、小型非球面透鏡（玻璃和塑料材質(zhì)）、微小棱鏡甲喝、微小平面鏡及透鏡陣列板尝苇、棱鏡陣列板等。
　　近年來贵本，光電信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展芝杏，IT 行業(yè)迅速崛起，數(shù)碼相機(jī)、投影儀债鼎、數(shù)碼掃描儀替程、光通訊光學(xué)元件等產(chǎn)品的需求量逐步增加，機(jī)型向微型化發(fā)展蚂旁，形成了龐大的新興產(chǎn)業(yè)———微光學(xué)產(chǎn)業(yè)撕陈。
　　我國光電信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及軟件和國際水平相差不遠(yuǎn)，差距較大的是材料粤搂、工藝和制造水平生凯，我們應(yīng)該在這三個(gè)方面加大投入進(jìn)行重點(diǎn)研究。其中辜色，小透鏡的下擺機(jī)加工工藝與成像塑料非球面透鏡的注射成型工藝應(yīng)該是重中之重啥葡。
　　1.1 小透鏡的下擺機(jī)加工工藝
　　大中球面透鏡通常采用準(zhǔn)球心精磨與拋光，即繞近似球心拋光潜呻。從動(dòng)力學(xué)上分析政模，這種技術(shù)存在壓力分布不均勻的現(xiàn)象，加工質(zhì)量穩(wěn)定性差沿腰。而小球面的下擺機(jī)加工實(shí)質(zhì)是繞精確球心完成精磨與拋光運(yùn)動(dòng)的單片加工览徒，加工比壓高狈定，加工速度快而且質(zhì)量高颂龙，穩(wěn)定性好。
　　下擺機(jī)的上軸僅向下運(yùn)動(dòng)纽什，與下軸和下軸轉(zhuǎn)軸嚴(yán)格交于一點(diǎn)措嵌，從而保證了下軸可以精確擺動(dòng)，精確度達(dá)到0.01 mm芦缰，并不會(huì)隨透鏡表面的磨耗而變化企巢。加工過程中，透鏡的厚度可從百分表中讀取让蕾，精確度達(dá)到±0.01 mm浪规。利用下擺機(jī)精磨并拋光口徑為7 mm 鏡片的一面，用時(shí)2 min 左右探孝，加工速度比上擺機(jī)快很多笋婿。
　　1.2 成像塑料非球面透鏡的注射成型工藝
　　我國用于照明和聚光的塑料非球面注射成型的生產(chǎn)工藝已經(jīng)比較成熟，也有不少制作模芯的金剛車床迈堂，同時(shí)對于塑料非球面的需求量也是越來越大列啃，例如數(shù)碼相機(jī)鏡頭、數(shù)碼掃描鏡頭等都要用到塑料非球面透鏡耀佣。然而目前塑料非球面透鏡質(zhì)量過關(guān)的并不多屉馋。只要我們認(rèn)真研究非球面面形的測量手段，例如英國的Formtalysurf 輪廓儀、美國的子孔徑干涉儀和環(huán)帶干涉儀等伶段，這項(xiàng)工藝是可以得到突破的婴悠。
　2“大”—大型玻璃平面、大透鏡和大型非球面鏡
　　電視液晶屏幕或等離子屏幕汞坚、“神光III”眨柑、航攝鏡頭、空間相機(jī)复做、光刻鏡頭坪腔、大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）及將來可能制造的20 m 自適應(yīng)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡中都有很多高要求的大玻璃平面和大鏡面。
　　針對這些領(lǐng)域旬渤，我國有不少單位引進(jìn)了大型平面吏口、球面和非球面數(shù)控機(jī)床。例如冰更，南京天文儀器研制中心引進(jìn)了美國3.2 m 環(huán)拋機(jī)产徊；成都精密光學(xué)工程中心引進(jìn)了俄國500 mm 大平面金剛石飛切銑床及多臺三軸、四軸和五軸數(shù)控光學(xué)研磨機(jī)蜀细；籌建中的上褐弁現(xiàn)代先進(jìn)超精密制造中心正在引進(jìn)一系列400 mm超精加工與檢測光學(xué)平面、球面與非球面設(shè)備奠衔，這些機(jī)床都是制造大型光學(xué)元件的必要設(shè)備谆刨。
　　除此之外，我國還陸續(xù)開展了對大型平面归斤、球面和非球面數(shù)控機(jī)床的研制工作痊夭。例如，南京利生光學(xué)機(jī)械有限公司研制成功的4 m 主動(dòng)式精密數(shù)控環(huán)拋機(jī)是目前我國最大的拋光機(jī)脏里；哈工大研制了600 mm晶體超精金剛石飛切平面銑床和600 mm 非球面超精加工機(jī)床她我；航天303 所研制了Nanosys 300 非球面機(jī)；諾斯泰格研制了PPS 100 高精度平面光學(xué)數(shù)控快速拋光機(jī)迫横。值得一提的是番舆，國防科技大學(xué)的國內(nèi)首臺500 mm 離子束加工設(shè)備的研制工作也取得很大進(jìn)展，為超精大型光學(xué)件的制造提供了條件飘缨。我國大型精密光學(xué)元件和光學(xué)鏡面或光學(xué)鏡頭的研制工作主要是在研究所和大專院校中進(jìn)行吗修。例如，成都精密光學(xué)工程中心铃踪、長春光機(jī)所颂芒、成都光電所、上海光機(jī)所漏碰、信息產(chǎn)業(yè)部電子第45 所乱感、南京天文儀器研制中心、國防科技大學(xué)、蘇州大學(xué)和浙江大學(xué)等蠢耻。
　　盡管如此逞扰，我國目前的大型精密光學(xué)元件、鏡面與光學(xué)鏡頭仍不能滿足需要威视。例如唾浙，“神五”載人人造衛(wèi)星中的空間相機(jī)采用的是俄制碳化硅鏡面，此外我國光刻鏡頭也沒有達(dá)到國際水平捂齐，仍需要較大的投入蛮放。
　　3“硬”—硬質(zhì)光學(xué)晶體
　　碳化硅（SiC）的莫氏硬度為9.5，密度低奠宜、膨脹系數(shù)低包颁，是各向同性的六角晶體，為新興的航天光學(xué)材料压真。藍(lán)寶石/紅寶石（Al2O3）的莫氏硬度為9娩嚼，是各向異性的六方晶體，為貴重的光學(xué)材料滴肿。紅寶石是固體激光器發(fā)光物質(zhì)岳悟，藍(lán)寶石與紅寶石是紅外窗材料，藍(lán)寶石同時(shí)又是很好的襯底材料泼差。藍(lán)寶石的折射率高贵少、硬度高、色彩艷麗拴驮，又是貴重的裝飾品及“永不磨損”的高檔表面材料春瞬。摻釹釔鋁石榴石（YAG）的莫氏硬度為8~8.5柴信，是近紅外固體激光物質(zhì)材料守犯。石英晶體（SiO2）的莫氏硬度為7，是各向異性六方晶體浸弦，為紫外與紅外領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)光學(xué)材料飘示。目前最熱門的是碳化硅和紅、藍(lán)寶石的光學(xué)加工弹噩。
　　SiO2 材料的熔制每竿、表面改性與光學(xué)加工在我國尚處于開發(fā)研究階段。上海硅酸鹽研究所国赫、西安光機(jī)所塞俗、上海技物所與南京天文光學(xué)技術(shù)研究所的攻關(guān)研究已經(jīng)取得可喜進(jìn)展。目前勉窟，我國已經(jīng)研制出口徑為520 mm 的SiO2 成像非球面鏡皱埋，正向口徑為800 mm 的方向發(fā)展。
藍(lán)寶石硬度高，加工方法特殊拧移，工藝方法有很多創(chuàng)新哀卿，重點(diǎn)是在精磨拋光上。磨料和拋光料可以用金剛石研磨膏或金剛石微粉澡绩， 其粒度為w1稽揭，w0.5，w0.25肥卡，甚至更溪掀；也可以用金剛石微粉拋光皮。磨模拋光牟郊可以用鋼模膨桥、金剛石模、樹脂銅倪肱眩或?qū)毷Ｖ幌４送猓琒iO2 化學(xué)拋光液也可以取得很好的效果艺沼。
　　4“精”—超精光學(xué)鏡頭或光學(xué)元件
　　4.1 超精光學(xué)表面加工工藝
　　光學(xué)表面對面形精度及表面粗糙度的要求越來越高册舞，光學(xué)鏡頭（紫外光刻鏡頭等）也需要有接近衍射極限的成像質(zhì)量，這些都促使超精加工中出現(xiàn)了一批新的加工工藝與方法障般，包括：計(jì)算機(jī)數(shù)控小工具光學(xué)表面加工（CCOS）调鲸、磁流變拋光（MRF）技術(shù)及離子束拋光（IBF） 技術(shù)。20 世紀(jì)80 年代瘾枉，我國開始研究CCOS称痊，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)成熟；20 世紀(jì)90 年代缆兆，我國開始研究MRF 技術(shù)缸日，目前也有很大進(jìn)展。近幾年狡允，美國QED Technologies 公司也開始提供MRF 技術(shù)和設(shè)備绝话。同時(shí)，國防科技大學(xué)也利用IBF 技術(shù)修飾光學(xué)表面页本，粗糙度達(dá)到了1 nm狼隶。
　　數(shù)字波面干涉儀是檢測面形精度的主要儀器，我國在1985 年完成了第一臺樣機(jī)的研制壮才。近幾年赞约，南京理工大學(xué)研制了小型球面干涉儀，造價(jià)低口箭，使用方便固弥，市場占有率很高车份，他們最近又為"神光Ⅲ"研制出口徑為600 mm 的紅外干涉儀。在測量非球面面形方面牡彻，國外提出了子孔徑干涉法和環(huán)帶法扫沼，平面、球面或者非球面都可以用干涉儀直接測量面形庄吼。
　　4.2 超精光學(xué)鏡頭的超精裝校技術(shù)
　　超精光學(xué)裝校是生產(chǎn)接近衍射極限光學(xué)鏡頭的另一個(gè)重要保證缎除。超精定中心專用立式裝校車床是超精光學(xué)裝校的關(guān)鍵。
　　國內(nèi)最早的裝較儀是成都光電所生產(chǎn)的口徑為500 mm 的精密定心裝校儀总寻。儀器主軸是超精密軸承結(jié)構(gòu)器罐，徑向跳動(dòng)和軸向跳動(dòng)都達(dá)到1μm。現(xiàn)在國外這類定心機(jī)床中的液體靜壓軸承徑向跳動(dòng)已達(dá)到了0.1μm渐行，空氣軸承徑向跳動(dòng)已達(dá)到0.05μm轰坊。
　　超精光學(xué)裝校以機(jī)床主軸為基準(zhǔn)，全部鏡片的球心都交在機(jī)床主軸上祟印，從而達(dá)到以光軸為基準(zhǔn)的超精裝校肴沫。在裝校過程中還可以按照鏡頭成像要求來進(jìn)行調(diào)整。超精鏡頭是光學(xué)鏡頭的最高要求蕴忆，典型代表是紫外光刻鏡頭明因、干涉儀標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、望遠(yuǎn)鏡校準(zhǔn)鏡頭與空間相機(jī)等泡煌。
　　我國近期開展的193 nm 超紫外光刻鏡頭給光學(xué)設(shè)計(jì)扭皿、光學(xué)加工和光學(xué)裝校帶來了很大的挑戰(zhàn)。據(jù)初步估測焦莉，如果要完成該鏡頭給定的設(shè)計(jì)指標(biāo)需要30多個(gè)鏡片澄锉，所用光學(xué)材料主要為硬質(zhì)石英玻璃與軟質(zhì)的氟化鈣（CaF2）晶體。顯然這種材料的表面應(yīng)該是超光滑級份帮，表面面形超精密級驮屑，加工難度非常大，而光學(xué)裝校也就不言而喻了桥庵。浙江大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?guī)啄昵把兄瞥晒α舜竺娣e投影光刻物鏡掰弯，其技術(shù)指標(biāo)是：通光口徑為280 mm，數(shù)值孔徑NA 為0.08氯鲫，曝光波長為365 nm，景深為0.25μm坞角，線視場為203.2 mm倾祈，分辨率小于等于2.5μm（理論極限值）。這一類超高精度物鏡的制造技術(shù)也是光電行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題晴叨。
5 結(jié)束語
　　應(yīng)對國際金融危機(jī)凿宾，我國光電信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)該調(diào)整企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)矾屯，針對光學(xué)工藝的熱點(diǎn)問題，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況初厚，從“小件蚕、大、硬产禾、精”四個(gè)方面選擇突破點(diǎn)排作，培植新的GDP 增長點(diǎn)，使國際金融危機(jī)帶來的負(fù)面影響降低到最小亚情。
　　作者簡介：曹天寧妄痪，浙江大學(xué)光電系教授，主編我國第一本光學(xué)工藝教材楞件，在國內(nèi)最早取得環(huán)拋機(jī)衫生、數(shù)字波面干涉儀和計(jì)算機(jī)數(shù)控小工具光學(xué)表面加工科研成果，是國內(nèi)著名光學(xué)工藝與檢測專家土浸。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)诵执，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)交豪，也不構(gòu)成任何其他建議敏袄。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳瀑兜，對此類作品本站僅提供交流平臺坚为，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻按翅、圖片尿绕、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時(shí)間告知憾侮，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容唧整，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn选畴。