毛坯制备工艺

• 切割：
  • 外圆切割：使用外圆切割机，通过高速旋转的金刚石刀片切割玻璃。效率较高，适用于批量生产，但切割精度相对较低，切割后的坯件边缘可能较粗糙。
  • 内圆切割：利用内圆切割刀片，工件固定在工作台上，刀片高速旋转切割。精度比外圆切割高，能切割出较薄的坯件，但切割速度较慢，常用于对尺寸精度要求较高的光学元件加工。
  • 激光切割：借助高能量密度的激光束聚焦在玻璃表面，使玻璃瞬间熔化或气化来实现切割。切割精度高、速度快，可切割复杂形状，但设备成本高，常用于加工一些形状特殊、精度要求极高的光学元件坯件。

研磨与抛光工艺

• 粗磨：通常采用散粒磨料研磨，使用铸铁、铜等金属研磨盘，磨料有碳化硅、刚玉等。粗磨的目的是去除切割后的坯件表面明显瑕疵、裂纹，使表面平整，接近设计曲率，为精磨留合适余量。碳化硅磨料硬度高、切削能力强，常用于快速去除较多材料；刚玉磨料韧性较好，在粗磨一些硬度较高、脆性较大的光学玻璃时能减少表面损伤。
• 精磨：常采用固着磨料研磨，使用树脂、金属结合剂的砂轮或研磨片，磨料粒度更细，进一步提高表面平整度和光洁度，使曲率更精准，为抛光提供良好基础，精磨后表面粗糙度可达亚微米级。
• 抛光：
  • 古典抛光法：使用沥青抛光模，将抛光粉与水混合成抛光液，在抛光机上对镜片表面进行抛光。能获得极高的表面质量，常用于高精度光学元件的抛光，但效率较低，对操作人员技能要求高。
  • 磁流变抛光法：利用磁流变液在磁场作用下可瞬间固化的液体在磁场中形成的柔性抛光模对镜片进行抛光。其抛光精度高、效率较高，能实现复杂面形的抛光，在高精度光学透镜和非球面镜加工中应用广泛。

磨边与定心工艺

• 磨边：对镜片边缘进行磨削，使其达到设计尺寸、形状，保证与镜座等配合精度，同时去除边缘崩边、裂纹等缺陷，提高镜片机械强度和稳定性。常见的磨边方式有金刚石砂轮磨边和数控磨边。金刚石砂轮磨边通过高速旋转的金刚石砂轮对镜片边缘进行磨削，能精确控制边缘尺寸和形状，适用于各种形状和尺寸的镜片；数控磨边则利用数控技术控制磨边设备，可实现高精度、复杂形状的磨边加工，适用于批量生产高精度光学元件。
• 定心：对于需要安装在光学系统中的透镜，要进行定心磨边处理，以保证透镜的光轴与安装基准轴重合。通常采用定心磨边机，通过测量透镜的偏心量并进行自动修正，使透镜的边缘厚度均匀，光轴偏差控制在极小范围内。

镀膜与胶合工艺

• 镀膜：在镜片表面镀上一层或多层薄膜，改善光学性能，如增透膜、反射膜、分光膜等。常见的镀膜方法有真空蒸发镀膜和溅射镀膜。真空蒸发镀膜是在真空环境中，将镀膜材料加热蒸发，使其原子或分子沉积在镜片表面形成薄膜，设备相对简单，可镀多种材料薄膜，但膜层均匀性和附着力可能稍差；溅射镀膜是利用离子轰击靶材，使靶材原子溅射到镜片表面形成薄膜，该方法膜层均匀性好、附着力强，可镀制高质量薄膜，适用于高精度光学元件镀膜。
• 胶合：将两个或多个镜片通过光学胶黏合在一起，形成复合光学元件，以满足特殊光学设计要求，如消色差、提高成像质量等。胶合过程需保证镜片清洁、胶合面紧密贴合，控制胶层厚度和均匀性，胶合后进行固化处理，使胶黏剂达到最佳性能，同时进行质量检测，确保胶合元件光学性能和机械性能符合要求。