光学制造技术绪论.ppt

光学制造技术 西安工业大学 徐均琪 第一章 绪 论 什么是光学制造？ 精密光学元件的应用？ 光学制造的方法？ 光学制造的内涵 广义上指各种光学产品及光电仪器的制造； 狭义上指应用于光学产品中光学元件的制造。 光学元件，是指完成特定光学性能的器件；制造是指利用一定的技术手段和措施去加工这些元件的过程和方法。 光学零件的加工方法类别 热加工目前多应用于光学零件的坯料备制。 冷加工是以散粒磨料或固着磨料进行锯切、粗磨、精磨、抛光和定心磨边。 特种加工仅改变抛光表面的性能，而不改变光学零件的形状和尺寸，它包括镀膜、刻度、照相和胶合等。 一、经典光学时期（20世纪50年代前） 1.特点 接收器 —处理与人眼有关的光学技术 理论基础 —几何光学，应用了一些干涉原理 波段范围 —可见光 光传播媒介 —自然物质、水、空气 光学材料 —主要为玻璃 二、现代光学时期（20世纪50年代后） 1.现代光学概念 指与电子学、精密机械学、计算机技术相结合的光学技术 3.现代光学技术的特点 接收器 与光电探测器件紧密结合、与电子技术紧密相连 理论基础 几乎应用光的所有特性 波段范围 几纳米到1000微米 系统结构 高度集成化 光学材料 品种繁多 三、现代光学时期的主要领域 光信息技术 光电技术 光学应用技术 工程光学技术 四、现代光学制造的内容 内容 基本光学元件的制造技术 非球面光学零件的数控加工技术 光学零件的精密模压成型技术 超光滑表面加工技术 全息工艺技术 梯度折射率光学元件制造技术 光波导器件制造技术 特征 多学科交叉 精密化和超精密化 确定性加工 五、现代光电仪器的特点 总体设计一体化 使用操作智能化 信息获取实时化 观测性能精确化 记录功能整合化 显示图像数字化 系统控制远程化 光电仪器及器件的发展趋势 工作波长向短波进一步拓展； 探测器的性能进一步提高； 数字化程度进一步提高； 小型化、集成化的进程越来越明显； 材料多样化、功能化； 新产品开发周期进一步缩短。 六、制造方式 七、光学制造的特点 加工精度高 被加工表面的表面粗糙度要求高 被加工材料硬而脆 以铣磨和抛光为主要的加工方法 对制造环境洁净度要求高 制造过程中使用辅料种类很多 八、光学制造技术基本构架 光学制造技术是研究如何采用多、快、好、省的技术手段和工艺措施去改变光学材料的形状、尺寸、表面质量和表面性质，从而制造出所需要光学零件的一门科学。 本课程的构架 九、我国光学零件的发展历程 光的直线传播和小孔成像，凹面镜和凸面镜的成像（前480-420，墨经）； 周代采用铜锡各半的合金制造凹面镜取火（考工记）； 原始玻璃的熔炼技术（东汉，论衡）； 对凹面镜和凸面镜焦点的详细记载（宋代，梦溪笔谈）； 新中国后建立了许多光学工厂、研究所、高等院校开设光学专业； 光学玻璃朝向提高质量和扩大品种方向发展； 光学工艺朝向毛坯型料化、粗磨机械化、精磨抛光高速化、定心磨边自动化和光学加工流水线等方向发展； 光学零件特种工艺正朝向精密、高级、大型方向发展。 十、光学制造的前沿技术 磁流变加工技术 离子束抛光技术 射流体抛光技术 应力盘抛光技术 金刚石车削技术 注塑成型技术 热沉降技术 十一、学习本课程的方法 勤动手、多动脑； 认真听好每一节课； 紧密联系生产实际； 密切与相关课程结合。 光学零件工艺学 光学材料及辅料 光学零件基本工艺 特种光学零件工艺 光学零件特种工艺 毛坯成型 光学零件的粗磨 光学零件的精磨 光学零件的抛光 透镜的定心磨边 光学玻璃、微晶玻璃、光学晶体、光学塑料 非球面、二元元件、晶体、塑料 胶合、镀膜、刻度、照相 光学加工辅料 数控加工技术 小磨头抛光技术 热压成型技术 美国KODAK、CORNING、TOSHIBA公司，日本OLYMPUS、PANASONIC、NIKON公司 德国ZEISS和荷兰PHILIPS公司等 * * * 59式100高炮的观瞄系统 以色列「夜光」目标捕获系统，装有前视红外仪、激光测距机 激光测距机 头戴PVS-7夜视系统的美陆军士兵 PAS-13热辐射武器瞄准具（TWS） ARH武装侦察直升机机头下的“布里特斯塔尔”前视红外系统 PL-9C空空导弹 美军正在研制的“天基红外系统”导弹预警卫星 天龙10A空射反舰导弹 潜铤 光电桅杆 美国和以色列合作的激光拦截器 美军激光武器试验基地 美军激光武器试验 激光武器系统 美国空基反卫星激光武器 美军的战术机动高能激光武器 美空军C-130H“大力士”运输机上机载战术激光武器 我国的死光A重型战略激光武器系统 99式主战坦克激光对抗系统（搭载于坦克炮塔上方右侧） 基本光学元件 球面 平面 非球面光学元件 二元光学元件 精密光学元件的制造过程 成型、研磨、抛光、镀膜 2.代表产品