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摘要：本文系統(tǒng)闡述為特定光學(xué)元件確定最佳光學(xué)制造技術(shù)（OFT）組合的策略，并將應(yīng)用到光學(xué)制造鏈的構(gòu)建中。為此，研究團對光學(xué)系統(tǒng)進行了分類，并將其與光學(xué)加工技術(shù)的關(guān)鍵特性聯(lián)系起來——這些關(guān)鍵特性是通過對其加工參數(shù)進行系統(tǒng)分析確定的。 /Xa_Xg7 1. 簡介 FgA'X< 在光學(xué)制造技術(shù)中，可預(yù)測且穩(wěn)定的制造工藝對成本與質(zhì)量進行可靠管理至關(guān)重要。本文闡述了針對特定光學(xué)元件與系統(tǒng)，如何來確定光學(xué)制造鏈中應(yīng)采用的最佳光學(xué)制造技術(shù)（OFT）組合的策略。 <k'JhMwN 2.光學(xué)系統(tǒng)的產(chǎn)生和分類 yO}RkRA 人類一直將光作為一種工具，用于解決日常生活中的一些挑戰(zhàn)，如探測、照明與信息傳輸。而要將光作為工具應(yīng)用，則需依賴光學(xué)系統(tǒng)。因此，光學(xué)系統(tǒng)（例如物鏡、干涉儀、光學(xué)鼠標(biāo)、內(nèi)窺鏡、望遠(yuǎn)鏡或激光器等）正是如今我們用以滿足核心需求的“光學(xué)工具”典范。在光學(xué)系統(tǒng)的生成過程中（即由多種光學(xué)元件經(jīng)合理裝配并協(xié)同運作構(gòu)成的系統(tǒng)），需依次涉及三個核心環(huán)節(jié)：首先是“光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計”，其次是“光學(xué)制造設(shè)計”，最后是實際“制造”（見表1）。 F-K=Ot j 表1.光學(xué)系統(tǒng)的生成過程 “光學(xué)設(shè)計師”的職責(zé)在于將客戶需求轉(zhuǎn)化為一個公差設(shè)計良好的光學(xué)系統(tǒng)方案，該系統(tǒng)需包含各類光學(xué)元件（如透鏡、反射鏡、分光鏡等），并確保這些元件能按需調(diào)制透射光的特性。
Z|zyO- 隨后，由“光學(xué)制造設(shè)計師”將已完成的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計規(guī)格及所采用光學(xué)元件的公差要求，轉(zhuǎn)化為最佳的制造流程鏈。這一流程鏈由一系列后續(xù)制造步驟組成，需綜合考慮現(xiàn)有設(shè)備與技術(shù)條件，確保在最低制造成本下實現(xiàn)最佳性能。此外，還需綜合考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、耐久性，以及制造商、終端用戶和環(huán)境的安全性。在優(yōu)化后的制造流程中，每個加工步驟（例如拋光1）均需選用特定的光學(xué)制造工藝（如氣囊拋光2、碗式進給拋光3、磁流變拋光4、離子束修形5、超精密成形拋光6、單點金剛石車削7或流體噴射拋光8），具體選擇何種工藝，取決于質(zhì)量、制造成本與生產(chǎn)數(shù)量之間的最佳平衡。 ACQbw)tiv} 最終，光學(xué)系統(tǒng)將按照制定的制造流程和工藝進行生產(chǎn)，確保所有加工環(huán)節(jié)均不超過設(shè)計公差范圍，從而制造出完全符合客戶需求的功能性光學(xué)工具。光學(xué)系統(tǒng)可采用多種分類策略，例如：按應(yīng)用領(lǐng)域（如天文、醫(yī)療、照明、光刻）；按儀器類型（如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)窺鏡、干涉儀）。 ` @ . 然而，如果想要確定這些特定光學(xué)元件的最優(yōu)制造工藝，必須根據(jù)其四大核心制造特性對其進行表征（詳見表2）。這些特性在表2中進行了總結(jié)。 |KSd@ 表2.光學(xué)元件的分類 3. 光學(xué)制造技術(shù)分類 4-l G{I_S: 盡管有少數(shù)光學(xué)制造技術(shù)已存在數(shù)千年，但自1670年荷蘭代爾夫特首次工業(yè)化生產(chǎn)列文虎克（Leeuwenhoek）顯微鏡以來，光學(xué)制造技術(shù)的多樣性開始顯著提升；加之此后應(yīng)用領(lǐng)域與質(zhì)量要求的持續(xù)攀升（見圖1），如今光學(xué)制造技術(shù)已激增至逾300種，使得針對特定光學(xué)元件如何選擇最優(yōu)工藝成為了一大挑戰(zhàn)。 9v[cy`
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