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1、激光与光电子学进展48,082202(2011)Laser&OptoelectronicsProgressC2011中国激光杂志社超光滑光学表面加工技术发展及应用马占龙刘健王君林(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林长春130033)摘要超光滑表面在现代光学领域的应用愈来愈广泛,相应的超光滑表面加工技术也就成为超精密加工技术的重要组成部分。介绍了超光滑表面的特点,对其加工技术进行了分类比较,认为非接触式加工方式是获得超光滑表面的理想方法。对国内外现有超光滑表面加工技术的发展进行了归纳总结,详细阐述了各种技术的加工原理、加工精度及应用范围等。指出了国内
2、超光滑表面加工技术与国际先进水平相比存在的差距,并分析了超光滑表面加工技术的发展趋势。关键词光学制造;超光滑;光学表面;粗糙度;抛光中图分类号TG356.28文献标识码Adoi:10.3788/LOP48.082202DevelopmentandApplicationofUltra-SmoothOpticalSurfacePolishingTechnologyMaZhanlongLiuJianWangJunlin(StateKeyLaboratoryofAppliedOptics,ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhy
3、sics,ChineseAcademyofSciences,Changchun,Jilin130033,China)AbstractUltra-smoothsurfacesarewidelyusedinthefieldofoptics,andthepolishingmethodisanimportantcomponentofsuper-precisiontechnology.Firstly,thecharacteristicsofultra-smoothsurfacesareintroduced,andtheclassificationandcomparisonofthepolishingm
4、ethodsaremade.Itisshownthatthenon-contactmethodistheidealultra-smoothsurfacepolishingtechnology.Thentheexistingultra-smoothsurfacepolishingtechnologiesaresummarized,andthemachiningmechanism,precisionandapplicationspectrumareexpounded.Atlast,thegapofultra-smoothsurfacepolishingtechnologiesathomeandab
5、roadispresent,andthetrendofthetechnologyisdescribed.Keywordsopticalfabrication;ultra-smooth;opticalsurfaces;roughness;polishingOCIScodes220.4610;220.5450;240.57701引言在常规光学系统中,用于反射、折射的光学元件表面粗糙度Ra0.012m才能使用,而在短波光学领域,特别是强激光、软X射线以及光刻系统等,对光学元件表面粗糙度的要求极为苛刻,其明显特征是表面[1,2]粗糙度小于1nm,从而产生了超光滑表面的概念。所谓超光滑表面
6、是指其表面粗糙度均方根值小于1nm的表面,并且具有较高的面形精度和较低的表面波纹度,无表面疵病和亚表面损伤,具有完整的晶格结构。一般原子直径小于0.3nm,超光滑表面微观起伏的均方根值为几个原子的尺寸,因此实现超光滑表面加工的关键在于实现表面材料原子尺寸级的去除。本文对现有超光滑表面加工技术进行分类,对其加工机理及应用进行详细阐述及分析,并展望其发展趋势。2超光滑表面加工技术分类目前已有的超光滑表面加工技术根据磨头与工件的接触状态可以分为接触式和非接触式两种方式,如表1所示。接触式抛光是工件与磨头在加工过程中直接接触,依靠机械磨削作用去除表面材料,属于传统抛收稿日期:2011-03-21
7、;收到修改稿日期:2011-05-04;网络出版日期:2011-07-21基金项目:国家科技重大专项项目(2009ZX02205)资助课题。作者简介:马占龙(1983-),男,硕士,研究实习员,主要从事超光滑光学表面加工工艺方面的研究。E-mail:mzlcumt@126.com082202-148,082202激光与光电子学进展www.opticsjournal.net光范畴。其特点是加工精度低
