大口径离轴非球面磁流变和离子束复合短流程加工关键工艺与技术研究

离轴反射式光学系统由于采用了偏轴系统结构不仅可克服同轴光学系统的中央遮拦问题，扩大有效通光孔径，而且可避免由此而产生的衍射现象，提高成像质量，满足现代光学成像系统对于大视场、长焦距和接近于衍射极限像质的迫切需求。上述优点使得其在航空、航天以及高科技民用领域获得越来越广泛的应用。离轴反射式光学系统的核心之一是离轴非球面光学零件。本项目将针对大口径离轴非球面主要制造特征和由此产生的加工与检测方面的关键科学问题，开展离轴非球面磁流变和离子束复合短流程光学加工关键工艺与技术研究。研究内容主要包括：基于特征量约束条件下的光学表面误差高效收敛控制；离轴非球面加工与检测定位一致性与工件位姿优化；离轴非球面加工面形精度检测与评价方法；离轴非球面高效磁流变、离子束复合短流程加工工艺路线与规范等。项目力求突破加工工艺和测量的关键技术，建立大口径离轴非球面高效高精短流程闭环工艺路线，为我国相关技术发展提供支持。

离轴反射式光学系统由于采用了偏轴系统结构不仅可克服同轴光学系统的中央遮拦问题，扩大有效通光孔径，而且可避免由此而产生的衍射现象，提高成像质量，满足现代光学成像系统对于大视场、长焦距和接近于衍射极限像质的迫切需求。离轴反射式光学系统的核心之一是离轴非球面光学零件。本项目针对大口径离轴非球面主要制造特征和由此产生的加工与检测方面的关键科学问题，开展了离轴非球面磁流变和离子束复合短流程光学加工关键工艺与技术研究。研究内容主要包括：基于特征量约束条件下的光学表面误差高效收敛控制；离轴非球面加工与检测定位一致性与工件位姿优化；离轴非球面加工面形精度检测与评价方法；离轴非球面高效磁流变、离子束复合短流程加工工艺等研究。项目突破了加工工艺和测量的关键技术，建立了大口径离轴非球面高效高精短流程工艺。在470mm口径离轴非球面进行了工艺验证，有效口径面形精度达到45nmRMS。为我国相关技术发展提供支持。