一种超薄光学元件抛光工艺及设备的制作方法

本申请涉及到光学抛光，具体而言，涉及到一种超薄光学元件抛光工艺及设备。

背景技术：

1、超薄光学元件是指厚度相对于口径较小、整体弯曲刚度较低的透镜、窗口片、滤光片或反射镜基片。此类元件在精密抛光过程中，容易受到装夹约束、加工压力、摩擦温升及材料残余应力的共同影响，其受载状态下的表面形状可能与脱离加工约束后的自由状态表面形状不同。因此，超薄光学元件的加工质量不仅取决于材料去除结果，还取决于加工过程中形成的弹性变形能否在加工结束后稳定释放。

2、现有技术通常先将超薄光学元件固定在承载工装上，再使待加工表面与抛光工具接触，通过持续磨削或抛光逐步修正表面形状，并在工件保持固定的状态下判断加工结果。由于加工时工件同时承受固定约束和抛光载荷，检测到的表面形状包含受力变形。当加工结束并解除固定约束后，先前积累的弹性变形和残余应力逐渐释放，元件表面会发生回弹，导致加工状态下的面形与自由状态下的面形产生偏差。

3、为减小上述偏差，现有工艺通常通过降低加工压力、减小单次材料去除量、提高承载工装刚度或增加加工后的稳定时间等方式控制元件变形。然而，降低加工压力和减小材料去除量会延长加工周期，提高承载工装刚度又会增强固定边界对超薄光学元件的约束，而单纯延长稳定时间无法消除加工过程中已经形成的受力变形。因此，现有技术仍存在超薄光学元件加工状态面形与解除加工约束后的自由状态面形难以保持一致的问题。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于解决现有的超薄光学元件抛光工艺存在加工状态面形与解除加工约束后的自由状态面形难以保持一致的技术问题。

2、为了解决上述发明问题，本申请提出一种超薄光学元件抛光工艺，包括：

3、s1、通过多个彼此分隔的柏油粘接部将超薄光学元件的第一表面粘接于分离器的承接面，第二表面背离所述分离器，得到上盘件；

4、s2、在所述第二表面与经修整的柏油抛光膜之间加入抛光液，将第二表面贴合柏油抛光膜进行精抛，得到阶段抛光件；

5、s3、将所述阶段抛光件移离柏油抛光膜并进行恒温静置，将静置后的阶段抛光件复贴于柏油抛光膜，交替进行单次精抛和恒温静置，得到精抛件；

6、s4、对所述精抛件进行低温下盘和低温清洗，将与分离器分离的超薄光学元件置于恒温环境中静置。

7、本申请还公开了一种超薄光学元件抛光设备，包括基座，所述基座的中部转动设置有抛光盘，所述抛光盘的上表面铺设有环形柏油抛光膜；

8、所述基座上设置有修正盘和行星轮镜盘，所述修正盘和行星轮镜盘位于环形柏油抛光膜的上方，并沿环形柏油抛光膜的周向间隔分布，所述修正盘的工作面与行星轮镜盘的工作端分别朝向环形柏油抛光膜；

9、所述行星轮镜盘内可拆卸地设置有分离器，所述分离器具有朝向环形柏油抛光膜的承接面，超薄光学元件通过多个彼此分隔的柏油粘接部连接于所述承接面，超薄光学元件背离分离器的表面朝向环形柏油抛光膜；

10、所述基座上设置有抛光液管道，所述抛光液管道的出液端朝向超薄光学元件与环形柏油抛光膜的接触区域。

11、有益效果：

12、本申请通过多个彼此分隔的柏油粘接部将超薄光学元件连接于分离器，使粘接作用分散于多个位置，并利用柏油在加工温度下的流动性和形变能力缓冲局部粘接作用，减少超薄光学元件因连续约束产生的受迫弯曲。精抛时，经修整的柏油抛光膜与第二表面之间形成稳定接触，抛光液中的磨粒随两者滑动去除表面材料，同时柏油抛光膜对局部接触压力进行缓冲。单次精抛后，超薄光学元件保持与分离器之间的粘接关系并移离柏油抛光膜，通过恒温静置使精抛产生的瞬态变形及温度变化逐步衰减，再通过精抛与恒温静置交替进行，减少加工影响持续累积。精抛完成后，在低温条件下解除柏油粘接并清除柏油残留，再将超薄光学元件恒温静置，从而减小下盘和清洗过程中温度变化及粘接解除造成的面形变化。

13、综上，本申请能够减小盘上加工状态面形与解除粘接后的自由状态面形之间的偏差，降低下盘回弹导致面形超差的可能性。

1.一种超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，所述通过多个彼此分隔的柏油粘接部将超薄光学元件的第一表面粘接于分离器的承接面的步骤之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，所述通过多个彼此分隔的柏油粘接部将超薄光学元件的第一表面粘接于分离器的承接面的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，所述得到上盘件的步骤之后，还包括：

5.根据权利要求1所述的超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，所述经修整的柏油抛光膜的形成步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，所述将第二表面贴合柏油抛光膜进行精抛的步骤，包括：

7.根据权利要求4所述的超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，所述将阶段抛光件移离柏油抛光膜并进行恒温静置的步骤，包括：

8.根据权利要求1所述的超薄光学元件抛光工艺，其特征在于，所述对精抛件进行低温下盘和低温清洗，并将与分离器分离的超薄光学元件置于恒温环境中静置的步骤，包括：

9.一种超薄光学元件抛光设备，其特征在于，包括基座（1），所述基座（1）的中部转动设置有抛光盘（11），所述抛光盘（11）的上表面铺设有环形柏油抛光膜（12）；

10.根据权利要求9所述的超薄光学元件抛光设备，其特征在于，所述基座（1）分别对应行星轮镜盘（3）和修正盘（2）设置有第一驱动组件（8）和第二驱动组件（9）；