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(tuán)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了分類(lèi),并將其與光學(xué)加工技術(shù)的關(guān)鍵特性聯(lián)系起來(lái)——這些關(guān)鍵特性是通過(guò)對(duì)其加工參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析確定的。 zw15r" R 1. 簡(jiǎn)介 vO2WZ7E! 在光學(xué)制造技術(shù)中,可預(yù)測(cè)且穩(wěn)定的制造工藝對(duì)成本與質(zhì)量進(jìn)行可靠管理至關(guān)重要。本文闡述了針對(duì)特定光學(xué)元件與系統(tǒng),如何來(lái)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。 6?[P^{GpH 2.光學(xué)系統(tǒng)的產(chǎn)生和分類(lèi) >eG<N@13p 人類(lèi)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(cè)、照明與信息傳輸。而要將光作為工具應(yīng)用,則需依賴(lài)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(mǎn)足核心需求的“光學(xué)工具”典范。在光學(xué)系統(tǒng)的生成過(guò)程中(即由多種光學(xué)元件經(jīng)合理裝配并協(xié)同運(yùn)作構(gòu)成的系統(tǒng)),需依次涉及三個(gè)核心環(huán)節(jié):首先是“光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,其次是“光學(xué)制造設(shè)計(jì)”,最后是實(shí)際“制造”(見(jiàn)表1)。 D(']k? 表1.光學(xué)系統(tǒng)的生成過(guò)程
“光學(xué)設(shè)計(jì)師”的職責(zé)在于將客戶(hù)需求轉(zhuǎn)化為一個(gè)公差設(shè)計(jì)良好的光學(xué)系統(tǒng)方案,該系統(tǒng)需包含各類(lèi)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。 L$_%T 隨后,由“光學(xué)制造設(shè)計(jì)師”將已完成的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)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(hù)和環(huán)境的安全性。在優(yōu)化后的制造流程中,每個(gè)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(jìn)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(diǎn)金剛石車(chē)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。 @z ",1^I 最終,光學(xué)系統(tǒng)將按照制定的制造流程和工藝進(jìn)行生產(chǎn),確保所有加工環(huán)節(jié)均不超過(guò)設(shè)計(jì)公差范圍,從而制造出完全符合客戶(hù)需求的功能性光學(xué)工具。光學(xué)系統(tǒng)可采用多種分類(lèi)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(lèi)型(如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)窺鏡、干涉儀)。 QyVAs
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