硬脆材料超精密孔/边加工技术

随着现代光学技术的不断成熟和进步，光学系统越来越复杂。一方面，带孔的光学元件在现代 光学系统中越来越发挥着着独特作用，例如激光谐振腔的输出刮刀镜（通常是椭圆孔）、中大型反 射式系统的主次镜芯孔（常见阶梯孔）以及特殊用途的光学元件准直孔（一般孔径比较小）等。另一 方面，受特殊通光孔径的限制，各种异形的光学元件从常规的圆形光学元件到椭圆形、八边形光学 元件，甚至三角形、星形光学元件等层出不穷。这类元件材质通常是单晶硅、石英以及玻璃类的硬 脆材料，在进行通孔、盲孔以及特殊外轮廓的加工时，面临一定的工艺难题，具体有：（1）孔 / 边周 围的崩边难以处理；（2）由于工艺所限，孔径、孔定位和孔的轴线公差控制难度高；（3）异形轮廓 边的光学元件尺寸精度难以保证；（4）有孔材料和特殊轮廓边的光学元件，特别是异形孔和异形 轮廓边光学元件的后续抛光工艺更加复杂，面形精度和表面质量控制困难。本课题组在特殊应用 背景下，开发了特殊工艺，可实现各种异形孔以及异形轮廓光学元件的加工任务，同时保证光学元 件极高的面形精度、表面粗糙度和表面光洁度水平。