张 颖，刘 红，陈小安，闵 攀，罗 瑞

基于环氧复制法的光学反射镜制备技术研究

张 颖1,2，刘 红1*，陈小安1，闵 攀1，罗 瑞1

1中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209；2中国科学院大学，北京 100049

环氧复制法利用环氧树脂将抛光母模的高精度表面复制至镜坯，这是一种高效率低成本制备光学反射镜的方法。由于树脂的材料特性，复制面形精度随着反射镜口径的增大而迅速降低，并且在脱模后没有有效的面形精修方法。本文首先利用有限元分析方法仿真了环氧复制过程，提出了一种针对母模的优化设计方法，提高了环氧复制法的精度。然后研制了一种具有多层结构的金属薄膜，利用磁流变修形技术将复制后的薄膜表面加工至更高的面形精度。最后利用环氧复制法分别在5天和10天内制备了Φ180 mm抛物面反射镜和Φ500 mm平面反射镜，面形RMS均小于20 nm，表面粗糙度均为0.6 nm。

环氧复制；反射镜；面形；光学加工

1 引 言

高精度高稳定性的光学反射镜是光学系统的核心元件之一。随着光学工程的发展，人们要求反射镜的光学加工周期更短、成本更低、精度更高、镜坯材料的选择更多元化。传统的光学加工方法包括研磨、粗抛光、精抛光等多个阶段，具有以下特点：1) 加工周期和镜面面积正相关。2) 可使用的镜坯材料受加工工艺限制。3) 加工难度与光学表面的形状相关性极强。例如加工圆形平面反射镜相对较容易，但对于诸如多边形、离轴非球面等复杂曲面，加工难度大大提升。

针对以上问题，环氧复制法是一种有效的解决方法[1]，其原理如图1所示。……