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部门介绍
极端光学工程中心
时间:2026-06-18
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部门简介

季华实验室总装中心依托实验室先进制造技术优势学科群,面向先进光学制造科学和技术前沿,面向国家高端光学装备、大科学装置以及民用光学产业升级需求,围绕2.1m及以下口径先进光学系统制造需求,搭建光学加工、光学镀膜、光学检测、系统集成四个公共技术平台,开展多品种、批量化的高精度光学系统高效制造技术研究,建成特色显著、国内一流、国际知名的先进光学制造平台。

部门架构

人才队伍

团队目前共有技术人员共42人,其中高级职称4人,具有硕士及以上学历10人。团队主要成员参加光学系统先进光学制造类国家、省部级项目数十项,包括4m量级高精度碳化硅非球面反射镜集成制造系统、XX高分辨率轻型相机、XX反射镜超精密复合加工技术以及“佛山一号”卫星用相机研制等。团队中成员获国家科技进步二等奖3人,中科院杰出成就奖3人,中国专利优秀奖1项。发表专业相关论文30余篇,专利40余件。

业绩成果

总装中心成员获国家科技进步二等奖3人,中科院杰出成就奖3人,中国专利优秀奖1项。发表专业相关论文三十余篇,专利四十余件。

科研能力

总装中心主要成员参加光学系统先进光学制造类国家、省部级项目数十项,包括4m量级高精度碳化硅非球面反射镜集成制造系统、XX高分辨率轻型相机、XX反射镜超精密复合加工技术以及“佛山一号”卫星用相机研制等。

平台能力

  • 超高精度光学元件高效实验平台

1.高精度多材料快速制造:光学玻璃、金属材料、脆性陶瓷等材料基底或改性层的快速制造;

2.超光滑表面制造:最高面形精度Rms可达1nm;粗精度Ra可达0.1nm;具有优秀的中高频特性;尺寸覆盖10mm—2100mm。

  • 光学元件镀膜实验平台

1.宽波段覆盖:从紫外波段到可见光、近红外和长波红外的光学功能薄膜镀制;

2.多种类光学薄膜镀制:涵盖增反膜、减反膜、窄带滤光片、多通道滤光片、像元滤光片、抗强激光损伤薄膜等。

  • 高精度光学检测平台

1.极端精度检测能力:检测精度可达亚纳米级,重复测量精度优于0.06nm,分辨重力、应力、振动及空气扰动影响。

2.多种类表面检测能力:对于单表面元件,可以检测平面、球面、非球面及自由曲面的表面面形精度,尺寸可达2米及以上;多表面可检测平面度、平行度、垂直度等形位公差并可提供指导加工的数据处理与优化。

  • 光学系统装调测试平台

1.大尺寸系统装配与装调:长达30米的装调测试场地具备VC-B以上的振动条件、15米气浮平台具备VC-D及以上的振动条件为大型系统及设备的装配调试提供可靠基础条件;

2.高精度多种类系统性能测试:涵盖光学系统性能、力学性能测试;包括系统传函、光学衍射极限、振动试验、高低温循环试验等测试能力。

技术能力

加工能力:配备龙门式五轴加工中心、超硬陶瓷五轴加工中心、单点金刚石车床、离子束抛光机、数控光学抛光加工中心等设备。具备2.1m及以下口径光学元件的加工能力,加工精度达到纳米级别;可实现光学玻璃、金属材料、脆性陶瓷等多种材料基底或改性层的快速制造,以及10mm—2100mm尺寸范围的高精度超光滑表面制造,最高面形精度Rms可达1nm、粗糙度Ra可达0.1nm。

光学镀膜:配备高精度滤光片、高精度红外薄膜镀膜机、紫外可见近红外分光光度计、红外光谱仪等设备。具备2.1m及以下口径光学元件的镀膜能力,包括SiC镜坯表面改性膜、反射镜金属反射膜、介质膜和红外镀膜的镀制。可实现从紫外波段到可见光、近红外和长波红外的宽波段光学功能薄膜镀制,涵盖增反膜、减反膜、窄带滤光片、多通道滤光片、像元滤光片、抗强激光损伤薄膜等多种类光学薄膜。最大单质硅改性层厚度大于20μm,改性层均匀性误差优于土5%;反射膜反射率误差优于士1%,铝膜膜层最大厚度大于15μm;介质膜和红外镀膜的薄膜厚度误差优于士0.1%,最大镀膜厚度大于25μm。

装调能力:拥有长达30m的隔振平台,并配备平行光管、气浮平台等设备。可提供VC-B及以上振动条件的大尺寸系统的装配与装调,涵盖光学系统性能、力学性能等高精度多种类系统性能检测,包括系统传感、光学衍射极限、振动试验、高低温循环试验等测试。

测试能力:配备非接触四轴激光多波长干涉测量仪、激光共聚焦显微镜、3D光学轮廓仪、三坐标测量仪等设备。具备多种类表面和超光滑表面的面形检测,多表面的形位公差检测能力。可实现平面、球面、非球面及自由曲面的表面面形精度、曲率半径和可见光窗口透射波相差检测,检测精度可达亚纳米级、重复测量精度优于0.06nm。

研究成果

  • 面向自由曲面的高精度离子束修形装备(IBF1200)
  • 大口径碳化硅反射镜研制
  • 金属反射镜高效超精密制造
  • 星地一体化接收望远镜系统装调技术