CN1580832A - 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法 - Google Patents

大口径轻质复合材料反射镜及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1580832A
CN1580832A CN 200410018488 CN200410018488A CN1580832A CN 1580832 A CN1580832 A CN 1580832A CN 200410018488 CN200410018488 CN 200410018488 CN 200410018488 A CN200410018488 A CN 200410018488A CN 1580832 A CN1580832 A CN 1580832A
Authority
CN
China
Prior art keywords
matrix
catoptron
reflector
preparation
lightweight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200410018488
Other languages
English (en)
Other versions
CN1253731C (zh
Inventor
沈蓓军
吴令奇
胡骏珠
姚志雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Technical Physics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Technical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Technical Physics of CAS filed Critical Shanghai Institute of Technical Physics of CAS
Priority to CN 200410018488 priority Critical patent/CN1253731C/zh
Publication of CN1580832A publication Critical patent/CN1580832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1253731C publication Critical patent/CN1253731C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种主要用于空间光学***中的大口径轻质复合材料反射镜及制备方法，这种反射镜的基体采用轻质碳化硅铝系(SiCp－Al)复合材料，根据反射镜加工精度要求的高低，采用光学复制或化学镀覆金属镍加光学抛光的工艺来制作反射层。SiCp－Al轻质材料反射镜具有与金属铍反射镜相类似的特性，机械加工简单、无毒，对加工设备和环境要求低，制作工艺简单。

Description

大口径轻质复合材料反射镜及制备方法
技术领域
本发明涉及光学元件，具体是指一种主要用于空间光学***中的大口径轻质复合材料反射镜及制备方法。
背景技术
为了解决大口径反射镜自重引起的镜面变形，普遍采用轻质结构来减轻反射镜本身的重量。如美国专利US5,076,700首先公开了一种在熔石英基体中采用蜂窝夹层结构的技术方案；美国专利US4,035,065公开了一种在反射镜基体中采用泡沫玻璃夹层结构；美国专利US176,588公开了一种在反射镜基体中采用陶瓷蜂窝夹层结构；中国上海技术物理研究所专利“超轻量化大口径复合反射镜”，申请号：01126514.0和“一种用于空间相机的低胀超轻量化大口径复合反射镜”，申请号：01254216.4公开了一种采用低胀合金作为反射面基层，中间为石墨纤维/环氧树脂面板夹蜂窝夹层结构的超轻量化反射镜。上述这些轻质反射镜的共同点是结构和制造工艺普遍较为复杂，对工艺设备要求很高。
发明内容
基于上述已有技术存在的问题，本发明的目的是提出一种结构和制造工艺简单，对工艺设备要求较低的大口径轻质复合材料反射镜及制备该反射镜的方法。
本发明的轻质反射镜包括：基体，与基体牢固结合的金属反射层。所说的基体是由轻质碳化硅铝系(SiCp-Al)材料制成。
本发明的轻质反射镜的制备方法可根据反射镜精度等级以及反射镜口径的大小选择不同的制作工艺来完成。对于面形精度等级在1个波长以上的，口径在300mm以下的反射镜可以采用光学复制的方法。对于面形精度等级在1个波长以下的，口径在100mm以上的反射镜可以采用镀膜的方法。
本发明的最大优点是采用SiCp-Al轻质材料作为反射镜基体具有与金属铍相类似的特性，并且具有机械加工简单，对加工设备和环境要求低，制作工艺简单的特点。
附图说明
图1为大口径轻质反射镜的结构示意图；
图2为光学模板的结构示意图。
图3为光学复制方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示，本发明的轻质反射镜包括：基体1，与基体牢固结合的金属反射层2。所说的基体是由SiCp-Al材料制成。
轻质反射镜制备方法包括光学复制方法和镀膜方法二种。
光学复制方法具体步骤如下：
A.基体处理：首先采用研磨方法对SiCp-Al基体材料的表面进行平面度加工，平面度为0.002mm-0.005mm。然后对基体表面进行去脂处理，处理液配方如下：
    无矿物水        30份
    浓硫酸          10份±10％
    重铬酸钾        1份±10％。
将基体浸入处理液30-60分钟后，用纯水冲洗，随后将其放入60℃的烘箱中备用。
B.光学模板的制备：首先采用光学研磨/抛光工艺对光学模板的基板K9玻璃进行平面度加工，平面度为N＝1，ΔN＝0.1，然后对其表面清洁后在真空镀膜机上依次镀硅油分离膜201，SiO保护模203和金属铝反射膜层202，镀膜完成后放入60℃的烘箱中备用。
C.对上述处理好的SiCp-Al基体1表面涂环氧树脂胶，然后将光学模板上镀有铝反射膜层的一面与其胶合在一起，放置在60℃的烘箱中固化24小时。固化后，由于分离膜的存在，光学模板和基体在分离膜处可以很容易地分离开来，这样SiO保护模和金属铝反射膜牢固地粘结在反射镜基体上，从而完成反射镜制作。所说的环氧树脂配方为：双酚-A型环氧树脂(100克)+咪唑固化剂(8克)。
为检测光学复制反射镜的光学复制质量，如反射率检测、膜层牢固度检测等，在复制过程中对采用同样材料，同样处理、加工工艺的测试样片也进行复制，通过对测试样片的测量来监控反射镜的光学复制质量。
镀膜方法的具体步骤如下：
基体处理与上述A步骤相同，然后采用常规化学镀镍工艺在基体上镀金属镍层，再对金属镍层进行研磨、抛光，最后在真空镀膜机中在金属镍层上镀金属反射膜，从而完成高平面精度的反射镜的制作。

Claims (5)

1.一种大口径轻质复合材料反射镜，包括：基体(1)，与基体牢固结合的金属反射层(2)，其特征在于：所说的基体(1)是由轻质碳化硅铝系材料制成。
2.一种大口径轻质复合材料反射镜的制备方法，对于面形精度等级在1个波长以上的，口径在300mm以下的反射镜可以采用光学复制的方法；对于面形精度等级在1个波长以下的，口径在100mm以上的反射镜可以采用镀膜的方法来制作。
3.根据权利要求2的一种大口径轻质复合材料反射镜的制备方法，其特征在于：所说的光学复制方法的具体步骤如下：
A.基体处理：首先采用研磨方法对轻质碳化硅铝系基体材料的表面进行平面度加工，平面度为0.002mm-0.005mm；然后对基体表面进行去脂处理，处理液配方如下：
     无矿物水          30份
     浓硫酸            10份±10％
     重铬酸钾          1份±10％；
将基体浸入上述处理液30-60分钟后，用纯水冲洗，随后将其放入60℃的烘箱中备用；
B.光学模板的制备：首先采用光学研磨/抛光工艺对光学模板的基板K9玻璃进行平面度加工，平面度为N＝1，ΔN＝0.1，然后对其表面进行常规的清洁处理，后在真空镀膜机上依次镀硅油分离膜(201)，SiO保护膜(202)和金属铝反射膜(203)，镀膜完成后放入60℃的烘箱中备用；
C.对上述处理好的轻质碳化硅铝系基体(1)表面涂环氧树脂胶，然后将光学模板上镀有铝反射膜层(203)的一面与其胶合在一起，放置在60℃的烘箱中固化24小时，固化后，由于分离膜的存在，光学模板和基体在分离膜处可以很容易地分离开来，这样SiO保护模和金属铝反射膜牢固地粘结在反射镜基体上，从而完成反射镜制作。
4.根据权利要求3的一种大口径轻质复合材料反射镜的制备方法，其特征在于：所说的环氧树脂配方为：双酚-A型环氧树脂100克+咪唑固化剂8克。
5.根据权利要求2的一种大口径轻质复合材料反射镜的制备方法，其特征在于：所说的镀膜方法的具体步骤如下：
基体处理与上述A步骤相同，然后采用常规化学镀镍工艺在基体(1)上镀金属镍层，再对金属镍层进行研磨、抛光，最后在真空镀膜机中在金属镍层上镀金属反射膜，从而完成反射镜的制作。
CN 200410018488 2004-05-20 2004-05-20 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法 Expired - Fee Related CN1253731C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410018488 CN1253731C (zh) 2004-05-20 2004-05-20 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410018488 CN1253731C (zh) 2004-05-20 2004-05-20 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1580832A true CN1580832A (zh) 2005-02-16
CN1253731C CN1253731C (zh) 2006-04-26

Family

ID=34581809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200410018488 Expired - Fee Related CN1253731C (zh) 2004-05-20 2004-05-20 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1253731C (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102360089A (zh) * 2011-10-14 2012-02-22 日芯光伏科技有限公司 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法
CN102478677A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 上海新产业光电技术有限公司 超轻量化碳纤维复合材料反射镜的制造方法
CN102508327A (zh) * 2011-11-03 2012-06-20 湖南航天诚远精密机械有限公司 高体积分数的铝碳化硅复合材料反射镜的制备方法
CN103123401A (zh) * 2013-03-20 2013-05-29 台玻悦达太阳能镜板有限公司 一种新型太阳能反射镜及其制造工艺
CN105137512A (zh) * 2015-09-11 2015-12-09 兰州空间技术物理研究所 超轻反射镜的制造方法
CN105353433A (zh) * 2011-01-21 2016-02-24 卡尔蔡司Smt有限责任公司 用于极紫外光刻的反射镜的基底
CN107500774A (zh) * 2017-09-05 2017-12-22 西安明科微电子材料有限公司 一种铝碳化硅材质反射镜制备方法
WO2018188072A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 South China University Of Technology OPTICS AL-MIRROR WITH HIGH VOLUME FRACTION SiCp/Al COMPOSITE-TITANIUM ALLOY-BISMUTHATE GLASS METAL PLUS DIELECTRIC MULTIPLE FILMS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
WO2019019138A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 South China University Of Technology AG OPTICAL MIRROR HAVING MORE DIELECTRIC METAL FILMS BASED ON HIGH VOLUMIC FRACTION SICP / AL COMPOSITE, TITANIUM ALLOY, AND PBO GLASS, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND CORRESPONDING APPLICATION
CN110488395A (zh) * 2019-07-26 2019-11-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种衍射光栅保护结构及其制备方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102478677A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 上海新产业光电技术有限公司 超轻量化碳纤维复合材料反射镜的制造方法
US10935704B2 (en) 2011-01-21 2021-03-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Substrate for an EUV-lithography mirror
CN105353433A (zh) * 2011-01-21 2016-02-24 卡尔蔡司Smt有限责任公司 用于极紫外光刻的反射镜的基底
CN102360089B (zh) * 2011-10-14 2012-12-26 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法
CN102360089A (zh) * 2011-10-14 2012-02-22 日芯光伏科技有限公司 大口径花岗岩玻璃复合式球面与非球面反射镜及其制造方法
CN102508327A (zh) * 2011-11-03 2012-06-20 湖南航天诚远精密机械有限公司 高体积分数的铝碳化硅复合材料反射镜的制备方法
CN102508327B (zh) * 2011-11-03 2014-03-19 湖南航天诚远精密机械有限公司 高体积分数的铝碳化硅复合材料反射镜的制备方法
CN103123401A (zh) * 2013-03-20 2013-05-29 台玻悦达太阳能镜板有限公司 一种新型太阳能反射镜及其制造工艺
CN105137512A (zh) * 2015-09-11 2015-12-09 兰州空间技术物理研究所 超轻反射镜的制造方法
WO2018188072A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 South China University Of Technology OPTICS AL-MIRROR WITH HIGH VOLUME FRACTION SiCp/Al COMPOSITE-TITANIUM ALLOY-BISMUTHATE GLASS METAL PLUS DIELECTRIC MULTIPLE FILMS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
WO2019019138A1 (en) * 2017-07-28 2019-01-31 South China University Of Technology AG OPTICAL MIRROR HAVING MORE DIELECTRIC METAL FILMS BASED ON HIGH VOLUMIC FRACTION SICP / AL COMPOSITE, TITANIUM ALLOY, AND PBO GLASS, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND CORRESPONDING APPLICATION
CN107500774A (zh) * 2017-09-05 2017-12-22 西安明科微电子材料有限公司 一种铝碳化硅材质反射镜制备方法
CN110488395A (zh) * 2019-07-26 2019-11-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种衍射光栅保护结构及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1253731C (zh) 2006-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10605966B2 (en) Enhanced performance metallic based optical mirror substrates
CA2313438C (en) High quality optical surface and method of producing same
CN1253731C (zh) 大口径轻质复合材料反射镜及制备方法
CN104090312A (zh) 一种高附着力红外金属反射膜及其制备方法
JPS61151501A (ja) 精密光学部品に使用するに特に適したミラー用基板とその製法
JPH1090505A (ja) リフレクタ及びその製造方法
CN103091743B (zh) 金属陶瓷光学反射镜及其制造方法
Du et al. Rapid fabrication technique for aluminum optics by inducing a MRF contamination layer modification with Ar+ ion beam sputtering
JPH07191207A (ja) 反射型複合光学素子
US8398251B2 (en) Method and apparatus for fabricating a precision optical surface
Gerchrnan Specifications and manufacturing considerations of diamond machined optical components
CN1253732C (zh) 轻质大口径金属反射镜
CN200986598Y (zh) 一种大口径轻质表面玻璃化铍金属平面反射镜
CN207924178U (zh) 一种复合结构空间反射镜
CN109972123B (zh) 一种铍材六面体表面高硬度化学镀镍层镀覆及研磨方法
RU2535894C1 (ru) Способ изготовления тонкопленочного светоотражающего элемента для оптических систем
CN109180984A (zh) 一种提高碳纤维复合材料（cfrp）镜面光学加工性能的方法
CN112495735A (zh) 陶瓷基复材卫星轻质结构件表面平面度处理方法及结构件
CN110777370A (zh) 空间材料反射镜坯表面的改性处理方法
Chim et al. A novel thin film interferometer
CN105220215B (zh) 一种超精密铝及铝合金零件表面化学镀镍磷合金层的退除方法
CN118124181A (zh) 一种轻质反射镜的复制加工方法
JPH0234009B2 (zh)
CN113635141B (zh) 反光镜制备方法
Romaine et al. Application of multilayer coatings to replicated substrates

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060426