【原创】揭秘当前光学元件超精密加工的两大难点——访河南工业大学班新星副教授

中国粉体网讯  7月9日，由中国粉体网主办的“2024高端研磨抛光材料技术大会”在河南郑州成功召开。会议期间，我们邀请到多位专家学者、企业家代表做客“对话”栏目，围绕高端研磨抛光材料的技术与应用现状及发展方向进行了访谈交流。本期，我们分享的是河南工业大学班新星副教授的专访。

中国粉体网：请问班教授，光学元件的超精密制造工艺包括哪些关键环节？

班教授：主要包括超精密磨削、快速抛光、精密修形等。磨削的作用是快速去除毛坯材料，并使元件达到一定的形状要求；快速抛光则是消除由于磨削加工引起的表面和亚表面损伤，同时进一步提升加工精度；精密修形的目的是提升元件的面形精度，以达到使用的要求。

中国粉体网：请问班教授，光学元件超精密加工的难点有哪些？

班教授：光学元件属于典型的硬脆难加工材料，加工过程中容易产生表面和亚表面损伤，如何有效控制缺陷的形成和提升加工精度是当前的难点。

不同的加工工艺方法对缺陷和精度的影响是不同的。比如，全口径抛光的加工效率高，但对低频误差的控制比较困难，而子口径抛光能够提升面形精度，但效率较低，并且容易引起中频误差。

中国粉体网：请问班教授，实现超精抛光的方法主要有哪些？

班教授：超精密抛光方法主要包括：小磨头数控抛光、气囊抛光、离子束抛光、磁流变抛光、等离子体抛光、射流抛光等。尽管这些方法都能够实现光学元件最终纳米级面形精度的控制。不过，元件尺寸、材质、形状不同，所采用的方法也不一样。

中国粉体网：请问班教授，我国光学超精密加工技术与装备发展水平如何？

班教授：近年来得到了蓬勃发展，在天文望远系统、强激光装置等领域的光学元件制造工艺和装备实现了自主可控，但在以光刻物镜为代表的极端精度光学元件超精密加工方面与国外先进水平存在较大的差距。

中国粉体网：请问班教授，您的研究方向主要涉及哪些方面？

班教授：我的研究方向主要涉及面形控制、工艺优化、设备开发等方面，除了大口径平面光学元件之外，目前也在开展第三代半导体晶圆超精密加工方面的研究工作，从军品到民品辐射，将先进的加工技术不断推广到市场上去，实现工程化应用。

（中国粉体网编辑整理/山川）

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