张学军，胡海翔，王晓坤，罗晓，张革，赵文星，王晓毅，刘振宇，熊玲，齐二辉，崔聪聪。王彦超、李英杰、王旭、李龙祥、白杨、程强、张志宇、李瑞刚、唐娃、曾雪峰、邓伟杰、张锋

光学系统中的非球面组件可以增加自由设计的变量，而不引入新的像差。这带来了成像质量的提高和尺寸及重量的减少。非球面组件被广泛用于高端光电仪器，如空间和地面天文望远镜、深空探测平台和地球观测光学仪器。

望远镜系统的两个关键规格是角度分辨率（AR）和集光能力（LCC）。这些规格与系统的孔径密切相关。AR与望远镜的直径成反比，而LCC则与它的平方值成正比。孔径越大，AR和LCC就越高越强。因此，增加光圈对提高望远镜的性能变得至关重要。这就是为什么天文学和地球观测界都需要大型望远镜。

现代地面望远镜和空间照相机的主镜尺寸较大，对镜面材料和全空间频率（FSF）形状误差控制提出了苛刻和严格的要求。迫切需要在镜面材料方面取得突破，以支持大型非球面镜的精确和高效制造。

在《光》杂志上发表的一篇新论文中。科学与应用》上发表的一篇新论文中，由长春光学精密机械与物理研究所的张学军教授领导的科学家团队开发了一些制造大型镜面的新技术。他们的论文题为 "世界上最大的SiC非球面镜的高精度制造的挑战和策略"，该团队建造了其最大的非球面镜。

来源：光&科学与应用（2022）。DOI: 10.1038/s41377-022-00994-3

SiC具有更高的比刚度（SS）和尺寸稳定性（DS）。它非常适用于恶劣环境的应用。反应键合碳化硅（RB-SiC）工艺可以产生一个半封闭的背面结构，进一步提高其SS和DS。大孔径SiC反射镜正在成为全世界望远镜界的新宠。制造直径超过2米的大型SiC反射镜是极具挑战性的。还存在着复杂的物理相变和化学反应。

现有的技术无法适应直径超过1.5米的镜面。制造非球面镜的难度与孔径的三次方成正比。最大的磁流变整理（MRF）抛光设备的最大加工尺寸为2.5米。

来源：光&科学与应用（2022）。DOI: 10.1038/s41377-022-00994-3

研究人员已经制造了一个直径为3米的单片SiC镜坯。他们还通过反应形成的连接技术制造了一个直径为4.03米的SiC镜坯。使用自制的最大加工范围为4.5米直径的MRF24抛光机，对4.03米的SiC非球面镜进行了高精度抛光。

研究人员还提出了一种PVD覆层工艺，以改善基材的表面质量。一层薄薄的硅覆层被沉积在基片表面，其缺陷被硅材料覆盖。在低加工温度下，变形率非常低。