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2021年中国激光金耀奖

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26号 非球柱面透镜超精密加工技术

福特科作为一家行业内技术领先型光电企业,福特科人秉承勇于挑战、积极创新的精神,攻克非球柱面数控研磨和抛光工艺以及非球柱面面形检测等技术难题,实现国内非球柱面镜超精密加工技术水平的突破和创新。

非球柱面平凸透镜是非球面平凸透镜的柱面形式,具有标准柱面透镜的一维聚焦性能,可将入射光线聚焦到线上,改变图像的宽高比;或是使入射光线能够聚焦于某个维度,拉伸图像;或用于激光线生成或用于变形光束整形。但又优于标准柱面透镜,可以最大程度地减少像差,提高波前误差精度。 超精密数控研磨抛光技术件是比较成熟的非球面加工技术,目前国内也广泛通过引进先进的非球面数控研磨抛光设备再搭配表面轮廓仪来加工非球面透镜,并形成了一定的规模。但非球面柱面透镜不同与非球面透镜,其光学表面非轴对称且柱面中心到边缘的曲率是连续变化的,因此非球面透镜的加工工艺无法适用于非球柱面透镜的加工;而且非球柱面的面形测试也是难点,因为非球面成型是需要通过对面形误差数据进行修正的,因此无法测试即无法加工,其测试和加工技术国内鲜有报道,高精度非球柱面透镜产品基本被国外光学巨头所垄断。 福特科于2020年7月引入德国先进的超精密数控研磨、抛光设备,在成功开发出非球面透镜/双非球面透镜加工工艺后,并不满足,继续着手研发非球柱面透镜加工工艺技术。经过严谨的技术讨论分析、不知疲倦的改进实验,在屡次失败后终于攻克非球柱面的面形检测技术和非球柱面数控研磨和抛光技术,于2020年10月成功开发出非球柱面透镜并给客户送样,样品达到客户设计要求,备受好评;目前已为国内多家龙头企业定制非球柱面透镜产品。 超精密数控研磨和抛光适用于一次生产单片非球面透镜的场合,随着制造技术的提高,其加工精度越来越高;而且数控研磨和抛光使用标准工装夹具,是原型制造以及低量生产应用的首要选择。福特科自主开发的创新性非球柱面数控研磨抛光加工技术,可以根据客户的需求定制不同规格的高精度非球柱面透镜。
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