光学元件生产技术水平及特点
思瀚产业研究院 丹耀光学    2023-06-29

精密光学元组件的技术水平及特点主要体现在产品的生产环节，其中光学元件生产所需的关键技术包括薄膜技术、研磨技术、非球面加工技术等，光学组件生产所需的关键技术主要为组件装调技术。

1、薄膜技术

光学镀膜是指在光学元件表面上镀上一层或多层的金属或介质材料的薄膜的工艺过程。光通过薄膜时产生的干涉现象，改变了光的反射、透射、吸收以及位相特性、偏振效应等光学特性。光学镀膜已成为精密光学元件向功能集成化和高精度方向发展的关键技术之一，其偏振分光、减反射、光谱波长准确定位（通常在纳米级）等特性是目前其他技术无法替代的。

现代精密光学仪器应用领域在不断地发展，产品的性能也不断在提高，因而对光学镀膜技术的要求也在不断地变化和提高，反映在光学薄膜的功能及膜系设计日趋复杂，多层薄膜工艺实现也更加困难，对光谱控制能力和加工精度的要求越来越高，需要光学元件制造企业具备先进的工艺技术水平以及装备能力。

2、研磨技术

研磨的目的在于使光学元件达到规定的面形精度、表面粗糙度要求，系获得高精度等级光学表面最核心的工序。目前国内研磨技术主要使用固体磨料，通过高速抛光设备自动供给冷却液，通过气动阀自动控制压力和加工时间。超光滑表面或超高精度加工技术成为尖端产品研磨技术的发展方向。

3、非球面加工技术

非球面光学元件，指面形由多项高次方程决定、面形上各点的曲率半径随着离中心轴的距离而改变的光学元件。相较于球面光学元件，非球面光学元件具有更为优良的光学性能，能够改善成像质量、简化光学系统、减轻仪器的尺寸和重量。非球面加工技术是集光学材料工程、精密机械加工、精密模具加工、精密检测技术等为一体的综合工程。玻璃非球面加工需要保证较高的抛光质量，可以运用磁流变抛光技术（MRF）实现超高精度修正。

4、组件装调技术

光学组件在生产过程中，光学装调工艺是直接影响系统性能和精度指标的关键环节。目前光学组件的装调主要通过操作经验丰富的技术人员，辅以相关的检测仪器，依靠经验手工操作，组装和调校同时进行。未来精密光学组件的装调有望通过一体化的软硬件系统实现，进而提高光学组件装配的效率和一致性。