[发明专利]碳化硅非球面反射镜加工与改性一体化的制备方法

摘要

碳化硅非球面反射镜加工与改性一体化的制备方法，其特征在于，步骤如下⑴. 真空蒸镀材料膜厚分布的确定；⑵. 蒸镀非球面膜厚分布的推导；⑶. 掩膜板形状的确定；⑷. 在设置好步骤⑶确定的掩膜板以后，利用真空蒸发镀膜技术蒸镀改性材料到碳化硅起始球面之上，以实现碳化硅非球面的初步成型；⑸. 对致密改性层进行光学精密抛光，最终得到改性后的碳化硅非球面反射镜。本发明可用于大口径非球面的加工，蒸镀材料可以根据光学元件的性质进行选择。由于在碳化硅非球面成型与改性后还要进行光学精密抛光，因此可以获得高精度低粗糙度的碳化硅非球面元件。

主权项

一种碳化硅非球面反射镜加工与改性一体化的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1).真空蒸镀材料膜厚分布的确定；⑵.蒸镀非球面膜厚分布的推导；(3).掩膜板形状的确定；⑷.在设置好步骤(3)确定的掩膜板以后，利用真空蒸发镀膜技术蒸镀改性材料到碳化硅起始球面之上，以实现碳化硅非球面的初步成型；⑸.对致密改性层进行光学精密抛光，最终得到改性后的碳化硅非球面反射镜；步骤(1)所述的“真空蒸镀材料膜厚分布的确定”，其具体操作方法是：基板上某一点P的膜厚表示为：tp=Ccosnφ·cosθr2---(1.1)]]>其中C是常数，r是P点到蒸发源的距离，φ是蒸发源表面法线与P点和蒸发源连线的夹角，cosnφ用来描述蒸发源的蒸汽发射特性，θ是P点法线与P点和蒸发源连线的夹角；真空蒸镀材料膜厚分布表示为：<tp><t0>=∫0πCcosnφ·cosθr2d(ωt)∫0πCcosnφ0·cosθ0r02d(ωt);]]>步骤⑵所述的“蒸镀非球面膜厚分布的推导”，是采用以下两种方式之一：a.为以顶点曲率中心为球心的球面做为蒸镀起始球面；b.为以最接近比较球面为蒸镀起始球面；其具体操作方法是：设x表示非球面的旋转对称轴，y表示入射光线在非球面上的高度，则轴对称非球面的子午截面曲线可表示为：y非2＝a1x+a2x2+a3x3，基础球面可表示为：y球2＝2Rx‑x2，蒸镀非球面膜厚分布：d(y)＝x(非)‑x(球)；步骤(3)所述的掩膜板形状的确定中，使用掩膜板时的膜厚tm(y)，无掩膜板时的膜厚tn(y)，对于给定的y值其关系可表示为：tm(y)=tn(y)[1-M(EF)2πy];]]>其中tm(y)为球面与所需非球面的厚度差分布；tn(y)为未使用掩膜板时在基础球面上的蒸镀膜厚分布；可得掩膜板形状表示式：M(EF)=2πy[1-tm(r)tn(y)].]]>