高体分铝基碳化硅表面镀镍钴合金非球面反射镜的光学加工-论文.pdf

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1、敝与电子学近展Laser＆0ptoelectronicsProgress@2014(中国激光》杂志社高体分铝基碳化硅表面镀镍钴合金非球面反射镜的光学加工范汜镝硐中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术重点实验室，吉林长春130033摘要为了制造具有良好力学和热学性能的反射镜，对高体分铝基碳化硅镀镍钻合金反射镜的光学加工进行了研究；介绍了高体分铝基碳化硅SiCp／A1的物理性能；采用不同抛光磨料和抛光模对SiCp／A1镀镍钴合金样片进行抛光实验；在实验基础上，对SiCp／A1表面镀镍钴合金同轴抛物面反射镜表面进行精密抛光，实现了300mm口径SiCp

2、／A1表面镀镍钻合金同轴抛物面反射镜的光学加工，其面形精度均方根值为0．027A(A=632．8nm)，表面粗糙度值优于2．1am。关键词光学加工；高体分铝基碳化硅；镍钴合金；抛物镜中图分类号TN248．1文献标识码Adoi：10．3788／LOP51．082201OpticalFabricationonHighVolumeFractionSiCD／AICoatingNikel—-CobaltAlloyParaboloidMirrorFanDiKeyLaboratoryofOpticalSystemAdvancedManufacturingTechnology，Ch

3、angchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcadmyofSciences，Changchun，Jilin130033，ChinaAbstractInordertomanufacturemirrorswithfinemechanicalandthermodynamicproperties，thefabricationofhighvolumefractionSiCp／Alcoatingnickel—cobaltalloyasphericmirrorisstudied；themechanicaland

4、thermodynamicpropertiesofhighvolumefractionSiCp／Alareintroduced；then，severalkindsofpolishagentandmodelareusedinexperimentsforpolishingSiCp／Alcoatingnickel—cobaltalloysamples；finally，onthebasisofexperiments，a3O0mmhighvolumefractionSiCp／Alcoatingnickel—cobaltalloyparaboloidmirrorismanufa

5、ctured．Thetestedresultsindicatethatsurfaceaccuracyofthemirroris0．027A(RMS，A=632．8nm)，andthesurfaceroughnessis2．1nm(R)．Keywordsopticalfabrication；highvolumefractionSiCp／Al；nickel—cobaltalloy；paraboloidmirroroCIScodes220．4610；220．5450；240．54501引言随着空间光学系统的不断发展，对空间光学系统反射镜的性能提出了更高的要求。空间光学系统

6、反射镜材料除了应具有的光学特性和光学可加工性之外，还应该具有比刚度大，热变形系数小，导热性能好等热力学性能。目前空间光学系统反射镜镜体的首选材料是表面改性碳化硅“。但是由于碳化硅镜坯制造难度大，硅改性层制备成本高，膜层薄等问题，限制了表面改性碳化硅反射镜的广泛应用。本文采用了与碳化硅性能接近但是更容易制备的高体分铝基碳化硅材料作为反射镜基底材料，运用光学表面电沉积镍钴合金的技术制备了非球面反射镜镜体，并对其进行了数控光学加工；实现了300mm口径高体分铝基碳化硅表面镀镍钴合金同轴抛物面反射镜的光学加工，其面形精度均方根值为0．027A(A=632．8nm)，表面粗糙

7、度R值优于2．1am。2高体分铝基碳化硅(SiC／A1)材料性能铝基碳化硅材料因其良好的力学和热学性能，广泛被用为空间反射镜的结构材料，本文所采用材料为碳化硅体积分数为70％的高体分铝基碳化硅。如表1所示，高体分铝基碳化硅的热学与力学性能略差于收稿日期：2014—01—22；收到修改稿日期：2014—03—07；网络出版日期：2014—07—16作者简介：范镝(1976一)，男，博士，研究员，主要从事先进光学制造技术方面的研究。E—mail：fandi2000@hotmail．com一51，082201(2014)激与光电子学进展WWW．opticsjourna