离子束修形技术实现光学镜面高精度加工

"应用离子束进行光学镜面确定性修形的实现" 本文主要探讨了利用离子束技术进行光学镜面修形的新方法，旨在克服传统光学镜面抛光技术的局限性。离子束修形是一种高效且精确的光学表面加工技术，其基本原理是通过聚焦离子束对光学镜面进行定向物质去除，从而达到预期的形状和精度。 离子束修形技术的核心在于其计算机控制的精确定位和材料去除过程。这一过程中，离子束的驻留时间（即离子束在特定位置的作用时间）和去除函数是关键参数，它们决定了材料去除的均匀性和修形的速度。通过调整这些参数，可以精确控制镜面的形状变化，实现对非球面和平面的等效处理难度。 在实验中，研究人员采用自研的离子束修形设备对直径98mm的微晶玻璃平面样件进行了修形试验。经过两次迭代修形，镜面的均方根误差显著降低，从初始的0.136λ提升至0.010λ（λ=632.8nm），表明了离子束修形的高精度和快速收敛特性。平均每次迭代的面形收敛率达到3.7，这意味着离子束修形在减少面形误差方面具有显著优势，且不存在传统方法中的边缘效应问题。 此外，离子束修形技术的一个显著优点是它能够以相同的技术难度处理非球面和平面，这是由于离子束去除材料的过程独立于形状，使得控制复杂形状的光学表面变得更加容易。这对于现代光学系统中非球面镜片的需求日益增长而言，具有重要的实际意义。 离子束修形技术作为一种先进的光学加工手段，具有无边缘效应、快速收敛和高精度等特点，为光学镜面尤其是非球面镜面的制造提供了新的解决方案。随着技术的进一步发展，离子束修形有望在更广泛的光学应用领域中发挥重要作用，推动光学制造技术的进步。