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激光應用于光學(xué)鏡片維修

2013-03-05 admin1

目前,非球面光學(xué)鏡片的需求量持續增加。但照相機鏡頭或多焦點(diǎn)眼鏡鏡片等光學(xué)元件的制造成本仍然非常昂貴。弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所(Fraunhofer Institutefor Laser Technology)開(kāi)發(fā)出一種應用于光學(xué)鏡片元件的制造工藝中的激光處理技術(shù),尤其適合于生產(chǎn)低成本的非球面和自由曲面產(chǎn)品。工程師們利用這一工藝可以制造任何形狀的光學(xué)產(chǎn)品。


非球面鏡片的表面弧度與普通球面鏡片不同,為了追求鏡片薄度,需要改變鏡片的曲面。非球面的設計修正了影像,解決了視界歪曲等問(wèn)題,同時(shí),它使鏡片更輕、更薄、更平,具有優(yōu)異的抗沖擊性能,保證配戴者的安全。到現在為止,非球面鏡片的生產(chǎn)過(guò)程主要包括研磨和拋光等步驟,不但成本昂貴而且耗費時(shí)間長(cháng),且產(chǎn)量極低。弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所一個(gè)年輕的研究小組開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)工藝通過(guò)使用激光輻射,采取燒蝕和重熔工藝,能生產(chǎn)出非球面和自由曲面的鏡片。


Sebastian Heidrich和他的團隊已經(jīng)能夠用融化的石英玻璃生產(chǎn)各種曲度的非球面和自由曲面鏡片。為了做到這一點(diǎn),他們將不同的工藝技術(shù)運用到生產(chǎn)過(guò)程中。


首先,他們將二氧化碳激光束加熱到超過(guò)2230oC,將不必要的物質(zhì)選擇性地蒸發(fā)和燒蝕掉。接下來(lái),二氧化碳激光輻射線(xiàn)把鏡片表面加熱至蒸發(fā)溫度,直到最外層物質(zhì)融化成液體。鏡片表面由于張力作用變得更光滑,待鏡片冷卻,再進(jìn)行激光拋光。因為鏡片的表面形狀是電腦數據生成的,因此這一加工工藝可以根據廠(chǎng)商的個(gè)性化要求進(jìn)行定制,不需要大范圍的進(jìn)行設備改造。與傳統制造工藝相比,這一流程能夠將制造光學(xué)鏡片的時(shí)間縮短至原來(lái)的十分之一,制造復雜的自由曲面產(chǎn)品所節省的時(shí)間更加客觀(guān)。這意味著(zhù)量制造中小型部件的成本在不斷降低,靈活性卻不斷提高。

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