光学非球面和自由曲面加工与检测1-pdf.pdf

光学非球面和自由曲面 加工与检测 苏州大学现代光学技术研究所 余景池 手机 邮箱：yujc@suda.edu.cn 内容提要 一、引言： 光学非球面的基本概念 非球面的表达形式和分类 自由曲面介绍 二、光学非球面与自由曲面的加工： 加工方法的分类和特点 典型的加工设备 大口径离轴非球面在轴加工 金刚石车削自由曲面的数据处理 三、光学非球面和自由曲面的检测： 检测方法和原理 典型的检测仪器 四、今后可能会面对的问题 五、 NIF装置研究对光学加工的推动作用 一、引言  航天和激光技术的发展对非球面的口径和精度的 要求进一步提高  现代科技的进步对小口径非球面的需求急剧增长  数控技术的发展使非球面的加工技术与需求得以 同步发展  新型光学材料和抛光介质的不断涌现丰富了光学 加工的手段  新型光学加工机床和检测仪器推出周期的缩短加 快了加工技术的发展步伐  新技术使高精度和高效率制造非球面成为可能  复杂自由曲面的加工和应用已进入实用阶段 一、引言 光学元件的市场总需求 一、概 述 使用玻璃非球面的产品及规模 项目\年份 2005 2006 2007 2008 2009 2010 手机 7230 12500 9400 9250 10500 11200 数码相机 18360 25320 31090 33030 34550 34980 摄像机 3090 3450 3630 3770 3870 3910 监控镜头 340 390 430 480 530 600 车载镜头 3 6 13 36 55 102 投影机 120 147 170 195 220 250 光碟机 1650 2410 4810 6180 7890 8840 其他 3873 4587 5086 5526 5867 6204 合计 34666 48810 54629 58467 63482 66086 单位:万件 一、引言 美国NIF装置所需光学元件数 一、引言 光学非球面的基本概念 从 “光学非球面” 字面上解释是除 球面以外的光学表面。 而传统的光学非球面定义为具有回转 对称轴且子午面上不同点曲率半径连续变 化的一类光学表面。其表面的法线汇可理 解成类似于具有球差的波面光束汇。 除球面和上述定义的非球面之外将其 统称为自由曲面。 一、引言 非球面的表达形式和分类