我国研制出4米大口径碳化硅非球面光学反射镜

2018-08-22 15:16

“我们完成了直径4．03米口径高精度碳化硅（SiC）非球面反射镜制造，对其核心制造设备以及制造工艺拥有自主知识产权。”中科院长春光机所副所长张学军21日在项目验收会上介绍。

大口径高精度非球面光学反射镜是高分辨率空间对地观测、深空探测和天文观测系统的核心元件，其制造技术水平对国防安全、国民经济建设、基础科研能力而言具有重要意义。

作为一种高稳定性的光学反射镜材料，碳化硅材料具有更轻的质量、更高的比刚度和热稳定性。但受相关技术条件所限，在此前相当长一段时间内，国际上公开报道的单体碳化硅反射镜的最大口径仅为1．5米。

张学军带领团队另辟蹊径，经历数百次实验探索与工艺验证，突破多项镜坯制备关键技术，建立了大口径碳化硅镜坯制造平台，并先后研制成功可用于可见光成像的2米、2．4米、3米口径单体碳化硅镜坯和4米口径整体碳化硅镜坯。

研制成镜坯还只是第一步。作为大口径光电装备的核心元件，对镜面的面形精度和表面质量有着极高要求。“相当于平整完一块北京市面积大小的土地后，东南角和西北角的高低差在正负零点几毫米以内，在这样一个精度要求下，还要保证其结构稳定。”张学军介绍，在碳化硅材料制备上取得突破的同时，他们还攻克了另两项技术瓶颈——大口径碳化硅非球面加工检测以及高性能改性、镀膜。

会上，中科院长春光机所承担的“4m量级高精度SiC非球面反射镜集成制造系统”项目通过了验收。验收专家组认为，该项目形成了大口径系列反射镜研制能力，是我国在大口径光学制造领域的重大技术突破。