大口径碳化硅平面反射镜的数控研磨与在线检测

第7卷　第4期2014年8月　 中国光学 Chinese Optics Vol.7　No.4Aug.2014 收稿日期:2014⁃03⁃25;修订日期:2014⁃05⁃18文章编号　2095⁃1531(2014)04⁃0552⁃07大口径轻质SiC 反射镜的研究与应用赵汝成1,2∗,包建勋1,2(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.光学系统先进制造技术中国科学院重点实验室,吉林长春130033)摘要:介绍了大口径轻质碳化硅反射镜镜坯的基本结构、性能测试指标、国内应用及发展前景;阐述了碳化硅凝胶注模成型(Gel⁃casting)、反应烧结SiC(RB⁃SiC)与压力成型、常压烧结SiC(SSiC)两种国内主要制备大口径轻质碳化硅反射镜的方法;并对两种方法制备得到的ϕ1.45m 碳化硅镜坯的性能、测试数据及光学加工后的光学特性进行分析和比对,提出存在的问题,以供商榷,进而促进国内大口径轻质碳化硅反射镜的研究和发展。

关　键　词:碳化硅;大口径碳化硅反射镜;制造工艺中图分类号:TH743 文献标识码:A doi:10.3788/CO.20140704.0552Investigation and application of large scale lightweight SiC mirrorZHAO Ru⁃cheng 1,2∗,BAO Jian⁃xun 1,2(1.Changchun Institute of Optics ,Fine Mechanics and Physics ,Chinese Academy of Sciences ,Changchun 130033,China ;2.Key Lab of Optics System Advanced Manufacturing Technology ,Chinese Academy of Sciences ,Changchun 130033,China )∗Corresponding author ,E⁃mail :zhaoruchengciomp@Abstract :The structures,performances and applications of large scale lightweight SiC mirror blank were in⁃troduced.Two fabricating process dominating in our country,namely gel⁃casting forming followed by reaction sintering(RB⁃SiC)and Sintered Silicon Carbide(SSiC)via pressure molding and pressureless sintering,wereelaborated which were adopted to produce ϕ1.45m lightweight SiC mirrors.By comparing the performances,testing results and optical properties SiC mirrors fabricated via two different processes mentioned above,we an⁃alyse the problems existing in the fabricating process to further improve the development of large scale light⁃weight SiC mirror.Key words :SiC;large scale SiC mirror;fabricating processing1　引　言 随着空间科学研究的迅猛发展,涉及深空探测、天文光学及对地观测等领域的研究已成为发达国家的一个主要研究目标。

大尺寸单晶硅反射镜超精密连续抛光和检测的研究的开题报告一、研究背景单晶硅反射镜具有广泛的应用场景，如在太阳能电池板、光纤通信、半导体制造等领域中，都需要使用到大尺寸单晶硅反射镜。

这些领域对单晶硅反射镜的品质和精度要求非常高，因此需要进行超精密的连续抛光和检测。

目前，对大尺寸单晶硅反射镜的超精密连续抛光和检测技术研究还存在一些问题，例如，传统的研磨和抛光技术难以达到高品质反射镜的抛光要求，同时，传统的检测方法也难以满足高精度的反射镜检测要求。

因此，有必要对大尺寸单晶硅反射镜超精密连续抛光和检测技术进行探究。

二、研究目的本研究旨在开发一种适用于大尺寸单晶硅反射镜的超精密连续抛光技术，并结合高精度的检测方法对反射镜进行品质评估。

具体包括以下几个方面：1. 探索适用于大尺寸单晶硅反射镜的超精密连续抛光方法，研究不同抛光参数对反射镜表面质量的影响。

2. 设计并实现一套高精度的反射镜表面质量检测系统，并与传统的检测方法进行比较。

3. 进行大尺寸单晶硅反射镜的连续抛光和检测实验，验证所提出的超精密连续抛光技术和检测方法的有效性和可靠性。

三、研究内容1. 大尺寸单晶硅反射镜的超精密连续抛光技术研究：（1）分析反射镜表面质量对反射性能的影响，探索抛光参数的合理选择。

（2）设计和制造适用于大尺寸单晶硅反射镜的超精密抛光设备，研究抛光工艺和参数。

（3）对抛光后的反射镜表面进行形貌和质量的表征和分析。

2. 高精度反射镜表面质量检测系统研究：（1）研究反射镜检测技术，分析不同检测方法及其优缺点。

（2）设计并实现一套高精度的反射镜表面质量检测系统。

（3）对比传统检测方法，对反射镜表面的平面度、粗糙度及其他质量指标进行评估。

3. 大尺寸单晶硅反射镜的连续抛光和检测实验：（1）进行大尺寸单晶硅反射镜准备工作。

（2）采用所研发的超精密连续抛光技术对反射镜进行抛光。

（3）使用所研发的高精度反射镜表面质量检测系统对抛光后的反射镜表面进行测试和评估，与传统检测方法进行比较。

第３３卷第４期２００７年７月光学技术ＯＰＴＩＣＡＬＴＥＣＨＮＩＱＵＥＶｄ．３３Ｎｏ．４Ｊｕｌｙ２００７文章编号：１００２．１５８２（２００７）０４．０５１０．０４大口径碳化硅轻质反射镜镜坯制造技术的研究进展＋唐裕霞１，张舸２（１．重庆工商大学理学院，重庆４０００６７；２．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春１３００３３）摘要：比较了目前空间遥感相机中常用的四种反射镜镜体材料——仉Ｅ，Ｚｅｒｏｄｕｒ，铍（Ｂｅ）和碳化硅（ｓｉｃ）的各项性能。

结果表明：ＳｉＣ陶瓷具备比较明显的综合优势，是制备空间用反射镜的最佳候选材料。

阐述了碳化硅反射镜镜坯的四种制备工艺。

介绍了当前国内外碳化硅质轻型反射镜镜坯的发展情况。

关键词：碳化硅；轻型反射镜；制备工艺中图分类号：ＴＱｌ６文献标识码：ＡＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｅｄＳｉＣｍｉｒｒｏｒｂｌａｎｋＴＡＮＧＹｕ－ｘｉａｌ．ＺＨＡＮＧＧ∥（１．ＴｈｅＳｄｅｎｃｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＢｕｓｉｎｅｓｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６７，Ｃｈｉｎａ）（２．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｍｅｙｏｆＳｄｅｎｅｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｏｕｒｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｓｐａｏｅｃａｍｅｒａ，ｓｕｃｈ弱ＵＬＥ，Ｚｅｒｏｄｔｌｒ，Ｂｅａｎｄｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅ（ＳｉＣ），Ｒｔ＇ｅｒ埘ｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ￥［ＫＹＷＳｔｈａｔｔｈｅｖａｒｉｅｔｙｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｉＣｅｘｃｅｌｌｅｎｔ．ａｎｄ∞ＳｉＣｃｅｒａｍｉｃｉｓｔｈｅｂｅａｔｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｓｐａｃｅｃａｍｅｒａｍｉｒｒｏｒ．ＦｏｕｒｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＳｉＣａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｅｄＳｉＣｍｉｒｒｏｒｂｌａｎｋｉｎｈｏｎｌｅａｎｄａｂｒｏａｄｒｅｃｅｎｔｌｙｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅ；ｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｅｄｍｉｒｒｏｒ；ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ１引言为了提高空间望远镜、遥感侦察相机等大型光学遥感系统的分辨率，通常采用长焦距和大相对孔径的全反式或折反式光学系统。

大口径碳化硅反射镜面PVD改性工艺的研究汪建君;袁吕军;武中华;周馨【摘要】通过将多块不同尺寸的碳化硅平面试片以及一块口径为520 mm碳化硅凹非球面反射镜作为镜面改性工艺技术的实验平台,对大口径碳化硅反射镜面PVD 改性工艺技术进行探索、分析和研究.重点研究了前期PVD改性前镜面特性与PVD改性层的最佳匹配关系,主要是PVD改性层与镜面粗糙度和残留面形误差的要求和最佳结合点.采用的抛光方式为磨盘相对镜体做行星运动,采用相同的离子束辅助沉积法进行凹椭球面碳化硅反射镜的镜面改性.实验结果表明:通过选用合适的方案对改性后的PVD改性层镜面的面形误差进行修抛,可同时提高其镜面光洁度和粗糙度,最终测试结果为0.756 nm(Sq),与改性前比较,粗糙度得到一定程度的提高.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2013(034)005【总页数】6页(P854-859)【关键词】光学工艺;大口径碳化硅反射镜;PVD改性;抛光【作者】汪建君;袁吕军;武中华;周馨【作者单位】中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042;中国科学院天文光学技术重点实验室,江苏南京210042;中国科学院大学,北京100049;中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042;中国科学院天文光学技术重点实验室,江苏南京210042;中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042;中国科学院天文光学技术重点实验室,江苏南京210042;中国科学院大学,北京100049;中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042;中国科学院天文光学技术重点实验室,江苏南京210042【正文语种】中文【中图分类】TN205;TB332引言不断发展的天文光学和空间光学对光学成像系统的性能和成像分辨率要求越来越高。

由于衍射极限中角分辨率的正弦值与有效孔径D成反比，增大有效孔径可有效提高角分辨率，因此光学成像系统的尺寸正在向着大口径方向发展。