倚光科技二元衍射面加工技術(呈現出細膩的光碟反射紋路)
在光學元件制造領域,二元衍射面的加工技術一直是行業發展的關鍵驅動力之一。其精準的光相位調制能力,在諸多前沿光學應用中扮演著不可或缺的角色。然而,長期以來,傳統加工方式的局限性嚴重制約了二元衍射面性能的進一步提升以及應用范圍的拓展。倚光科技憑借深厚的技術積累與持續的創新精神,在二元衍射面加工技術上取得重大突破,尤其是單點車加工這一嶄新技術路徑的開拓,為行業帶來了全新的發展契機。
傳統刻蝕加工方式:原理、困境與挑戰?
原理剖析?
以往,制作二元衍射面主要采用刻蝕方式。其基本原理是將理想的連續相位輪廓以 2 為量化倍數,轉變為臺階狀近似結構。具體操作流程頗為復雜,首先通過光刻等技術,在基底材料上借助掩模定義圖案。光刻過程如同一場微觀世界的雕刻,利用光化學反應,將掩模上的圖案精確復制到涂覆在基底材料表面的光刻膠上。接著,采用刻蝕工藝去除不需要的部分,從而形成具有多個臺階的浮雕結構。以反應離子蝕刻為例,加工時先產生二元振幅型掩模,不同掩模板的透明單元對應不同位相值像素,以此來刻蝕出不同深度單位。這一過程往往需要多次重復操作,歷經多輪掩模更換與刻蝕,最終才能得到具有多位相等級的二元光學元件。?
缺點凸顯?
臺階結構帶來的光損耗問題首當其沖。由于臺階的存在,光線在傳播過程中不可避免地會發生散射等現象,這極大地降低了光的利用效率,使得二元衍射面難以達到理論上的最高衍射效率,在對光能高效利用要求極高的應用場景中,如高功率激光系統、空間光學通信等,成為阻礙性能提升的關鍵因素。?
加工工藝的復雜性也是傳統刻蝕方式的一大痛點。多次掩模和刻蝕步驟不僅耗費大量時間與人力,還增加了加工過程中引入誤差的風險。每一次掩模的制作、光刻以及刻蝕操作,都需要精準控制各項參數,任何細微偏差都可能導致最終產品的精度下降,無法滿足日益嚴苛的高精度光學元件需求。同時,復雜的工藝也意味著高昂的生產成本,限制了產品在更廣泛領域的應用與推廣。?
倚光科技二元衍射面加工技術
單點車加工新方式:原理、優勢與應用拓展?
原理闡釋?
單點車加工技術在倚光科技的二元衍射面加工中獨樹一幟,其核心設備是超精密單點金剛石車床。在加工過程中,高精密的金剛石刀具宛如一位技藝精湛的微觀雕刻大師,在計算機數控系統的精準控制下,對紅外光學元件材料,如鍺、硒化鋅等,進行精細車削加工。刀具嚴格按照預先設計的軌跡,對工件進行切削,直接加工出連續無臺階的二元衍射面。為了確保加工精度,加工過程中對各項參數的控制達到了近乎苛刻的程度。精確調控刀具的運動軌跡,使其與設計的二元衍射面輪廓高度契合;合理設置轉速,保證切削過程的穩定性與高效性;精準控制進給量,以微小且穩定的材料去除量,實現對表面精度和形狀精度的極致把控。通過這種精確控制,最終實現對光的精確相位調制,使二元衍射面的衍射效率能夠接近理論極限的 100%。?
優勢顯著?
- 高衍射效率:連續面型設計是單點車加工的一大制勝法寶。與傳統刻蝕的臺階結構不同,連續面型有效避免了因臺階導致的光散射損耗,極大地提升了衍射效率,可達到近乎完美的 100%。這意味著在光學系統中,光能能夠得到更充分的利用,例如在紅外成像系統中,高衍射效率使得探測器能夠接收到更多的有效光信號,從而顯著提升成像的清晰度與信噪比,為用戶呈現更清晰、更準確的紅外圖像。?
- 加工精度高:倚光科技的單點車加工技術能夠實現納米級的加工。在加工二元衍射面時,不僅能夠保證面型精度,使實際面型與設計面型高度吻合,誤差控制在極小范圍內,還能將表面粗糙度降低到極低水平。對于紅外光學元件而言,這種高精度加工至關重要,能夠有效減少光線在元件表面的散射和反射,提高光學系統的成像質量與光束傳輸質量,滿足諸如高端科研儀器、軍事光學裝備等對光學元件高精度的嚴苛要求。?
- 加工效率相對提升:相較于傳統刻蝕的多步驟復雜工藝,單點車加工具有明顯的效率優勢。一次裝夾即可完成主要加工任務,減少了多次裝夾帶來的定位誤差以及工序轉換所需的時間,大大縮短了加工周期。在批量生產中,這種效率提升更為顯著,能夠快速響應市場需求,為客戶提供更及時的產品交付服務。?
- 材料適應性好:單點車加工技術在材料適應性方面表現出色,尤其適用于紅外光學常用材料,如鍺、硅、硒化鋅等。這些材料在紅外波段具有獨特的光學性能,單點車加工能夠充分發揮材料的優勢,在加工過程中精準控制材料的去除量和表面質量,確保加工后的二元衍射面元件能夠在紅外光學系統中穩定、高效地工作。?
倚光科技二元衍射面加工技術(呈現漂亮的光碟紋路)
應用拓展?
單點車加工的二元衍射面在紅外光學領域展現出廣闊的應用前景。在紅外成像系統中,高衍射效率和高精度的二元衍射面元件能夠有效提升成像清晰度和分辨率,減少雜散光的影響。例如在安防監控領域,搭載此類元件的紅外攝像機能夠在夜間或惡劣環境下,更清晰地捕捉目標物體的細節,為安全防護提供有力支持;在醫療診斷中,用于紅外熱成像檢測的設備借助該元件,能夠更精準地檢測人體的溫度分布,輔助醫生進行疾病診斷。?
在紅外激光加工設備中,二元衍射面元件有助于實現激光束的高效整形和聚焦。通過精確的相位調制,將激光束調整為特定的形狀和強度分布,提高激光加工的精度和效率。在微納加工領域,利用這種技術能夠實現對微小結構的精確加工,推動半導體制造、微機電系統(MEMS)等行業的發展;在材料加工中,可提高激光切割、焊接的質量,減少熱影響區,提升加工產品的性能和質量。?
倚光科技在二元衍射面加工技術上的突破,尤其是單點車加工新方式的成功應用,為光學元件制造行業帶來了新的變化。憑借其在提高衍射效率、加工精度、加工效率以及材料適應性等多方面的顯著優勢,有望在紅外光學及其他相關領域帶來新一輪的技術革新與應用拓展浪潮,為行業的持續發展注入動力。?