现代光学技术的发展,要求精密光学零件的加工不但要很好控制表面形状和粗糙度误差,而且要严格控制中高频成份的误差。本项目在多年研究确定性研抛技术的基础上,首先研究了光学元件表面的中高频误差的分析评价方法,其次研究了确定性抛光过程的中高频误差产生原因和机理,最后研究了不同工艺的中高频误差控制策略以及组合的优化控制工艺。针对CCOS工艺,研究了不同的抛光盘运动方式,研究表明采用平动方式可以较好地消除或抑制确定性抛光的中高频误差;针对MRF工艺,研究了加工路径对中高频误差的抑制作用,并提出了基于熵增原理的局部随机加工路径,试验表明该法可以有效抑制MRF工艺中的中高频误差产生;针对IBF工艺,研究了定位误差等因素对加工残差的影响,并提出了基于加工过程的误差辨识及补偿方法,试验表明该法可以有效消除定位误差等因素引入的中高频误差。通过本项目的研究,形成了以CCOS、MRF和IBF三种工艺组合的超精密光学元件加工的优化工艺路线,试验表明采用该组合工艺路线可以有效抑制光学元件表明的中高频误差,加工出超高精度的光学元件,目前加工出的超精密光学元件最高精度已达到4.7nm。
英文主题词mid-high frequency spatial errors; polishing; optical fabrication; MRF; IBF