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中科院成功研制4.03米世界最大口径单体碳化硅反射镜

栏目:企业新闻 · 发布日期:2018年8月23日 · 作者:中成泵业

中科院长春光机所研制的“直径4.03米口径高精度碳化硅非球面反射镜”,在长春通过验收。这是目前世界上口径最大的单体碳化硅反射镜。它标志着我国“光学系统先进制造能力”达到了国际先进水平。

大口径光学反射镜的制造难度,主要集中在——反射镜镜坯制造、反射镜光学加工等制造工艺环节。从碳化硅粉末,到最终变成高刚度、高面形精度的4米反射镜。目前,国际上常用的反射镜基体材料有石英玻璃,碳纤维/碳化硅复合等材料。而碳化硅具有更大的比刚度和热稳定性。这使得在实现同样的光学口径和精度要求下,碳化硅反射镜更轻、热稳定性更优。长春光机所采用类似“果冻”制品的成型方式,通过一次注模,实现具有背部半封闭轻量化结构的镜坯成型,既避免了实现轻量化结构的复杂机械加工过程。进一步降低了反射镜的质量,提高了反射镜的结构刚度。

美国、法国、德国等少数西方国家一直掌握大口径反射镜镜坯制造和反射镜加工技术。此次长春光机所研究团队耗时十余年、先后突破了1米、2米口径的碳化硅反射镜镜坯,最终研制出4米口径碳化硅镜坯。围绕着大口径反射镜制造的工艺路线,一套完全自主知识产权的加工及检测装备也同步开发完成。使大口径反射镜制造的全部核心技术真正掌握自己手中。

这种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。未来,这项技术将越来越多的应用于国产各型大口径光电装备上,将遍及祖国陆地、海洋、天空,让中国的目光更加深邃、视野更加宽广。其制造技术水平,对国家的国防安全、国民经济建设、基础科研能力具有重要意义,也是衡量一个国家高性能光学系统的研制水平的重要标志。为我国大口径光电装备跨越升级奠定了坚实基础。

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