光学工艺实习报告

光学工艺实习报告

班级：04111302

姓名：叶云

学号：1120130901

实习时间：2015年9月21日

至2015年9月24日

实习地点：4号楼光学车间

目录

一、实习摘要 (3)

二、实习目的 (3)

三、光学工艺介绍 (3)

（一）光学零件的种类（按形状分） (3)

1.透镜： (3)

2.棱镜： (4)

3.平面镜： (4)

（二）常见光学材料的种类 (4)

1.光学玻璃 (4)

2.光学晶体 (5)

3.光学塑料 (5)

（三）光学零件的基本工艺 (6)

1.光学零件冷加工工艺 (6)

2.光学零件特种加工工艺 (8)

3.光学零件图纸 (8)

四、实习内容介绍 (9)

（一）粗磨直角棱镜 (9)

1.理论知识 (9)

2.实习过程 (10)

（二）球面抛光 (10)

1.理论知识 (10)

2.实习过程 (12)

五、实习心得感悟 (14)

（一）虚心求教，独立思考 (14)

（二）脚踏实地，注重实践 (14)

六、结语 (14)

一、实习摘要

根据学院安排，我们在实习老师的指导下，在4号教学楼光学车间进行了为期4天的光学工艺实习活动。光学工艺实习是教学计划中一个重要的实践性教学环节，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程。通过老师课堂上的理论讲解，我初步了解了光学材料的分类和特性，光学冷加工工艺的基本流程，光学零件的特种工艺，光学零件的图纸内容等等方面理论知识，然后亲自在光学车间进行了粗磨等腰直角棱镜以及球面镜抛光的光学工艺实习。实习过程中，我们还了解了一些实验设备的用途及操作原理，实现了理论与实践相结合的学习理念，为我们接下来的更深一步的专业学习以及将来从事光学研究奠定了坚实的基础。

二、实习目的

1.通过实习，了解光学工艺的一般工艺方法，了解零件加工的整体流程，以

及零件加工所用的设备，为以后从事光学行业的高级专业技术人员奠定基础。

2.有助于以后从事设计光学元件的工作，可以在设计的时候做到优化性能，

精度恰当合理，减少不必要的精度冗余。

3.通过实习，把理论知识和实践相结合起来，培养自己分析和解决问题，独

立思考的能力，动手实践能力。

三、光学工艺介绍

（一）光学零件的种类（按形状分）

1.透镜：

双凸双凹平凸平凹正弯月负弯月同心透镜超半球透镜

2.棱镜：

3.平面镜：

（二）常见光学材料的种类

光学零件的常见材料有三大类，即光学玻璃、光学晶体和光学塑料，其中以光学玻璃，特别是无色光学玻璃的使用量最大。

1.光学玻璃

光学玻璃是指能改变光的传播方向，

并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱

分布的玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪

器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。由

光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关

键元件。光学玻璃可分为无色光学玻璃，有色光学玻璃，特种光学玻璃等。 1.1无色光学玻璃

无色光学玻璃通常称为光学玻璃，对光学常数有特定要求，具有可见区高透过、无选择吸收着色等特点。按色散系数vd 大小分为冕玻璃和火石玻璃两大类，

直角棱镜等腰棱镜

五棱镜

光学玻璃

以K和F表示。火石玻璃的vd<50，冕牌玻璃的vd>50。多用作望远镜、显微镜、照相机等的透镜、棱镜、反射镜等。

1.2有色光学玻璃

有色光学玻璃又称滤光

玻璃，是在基本的无色光学

玻璃成分中，加入少量着色

剂而成。主用来制作观察、

照相、红外等光学仪器的滤

光镜，不同品种的有色玻璃

能提供不同的光谱特性，用

来实现某些特殊性能需求。

1.3特种光学玻璃

特种光学玻璃包括光学石英玻璃、红外光学玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射光学玻璃、微晶玻璃。

2.光学晶体

光学晶体是用作光学介质材料的晶体材料。按晶体结构分为单晶和多晶。由于单晶材料具有高的晶体完整性和光透过率，以及低的输入损耗，因此常用的光学晶体以单晶为主。主要用于制作紫外和红外区域窗口、透镜和棱镜。

2.1紫外、红外晶体

利用晶体透紫外、红外的性能，制造红外、紫外透光窗、分光棱镜。

2.2偏振晶体

利用晶体的双折射性能制造偏振零件。

2.3闪烁晶体

能将看不见的核子射线转为可见光，主要应用在原子能技术中。

2.4窗口晶体

窗口材料是指用于探测仪、红外光学仪器、人造卫星、导弹宇宙飞船上的窗口式穹面罩材料。除了具备良好的透过率外，还具有耐高温、耐高压和高的稳定性。

2.5激光晶体

晶体激光材料是一种人工合成晶体，应用在激光器中的元件。

2.6非线性晶体

主要解决激光应用中的光调制、偏转和变频等问题。

3.光学塑料

塑料是可塑性材料的简称，塑料的主要成分是树脂。透明的塑料都可以用作光学塑料来使用。用来制造光学零件的塑料是指具有稳定和优良光学性能的（光学级）塑料。由于光学塑料本身具备的可塑性、易加工、良好的透过率、重量轻、价格低等特性，在越来越多的领域得到了应用。比如眼镜、放大镜、照相机镜头等，都是注塑一次成型，加工快速，成本极低。光学塑料还可以用于制造光学基板、透镜、隐形眼镜、有机光导纤维等。

（三）光学零件的基本工艺

1.光学零件冷加工工艺

图：光学零件冷加工工艺流程图

1.1开料，切割玻璃毛坯

块料毛坯的切割工艺：用切割机将玻璃毛坯切割成与

实际零件接近的小毛坯，切割后进行滚圆。切割机的锯片

周边镶嵌金刚石粉，此为外圆锯；对锯片线速度有最低要

求，否则加速锯片的磨损；切割时需要用循环水进行冷却，

避免玻璃局部过热导致炸裂和锯片磨损。

型料毛坯成型工艺 ：用热压成型方法，获得与实际零件接近毛坯，例如大批量生产的望远镜的镜头，可以节省材料，降低加工量，减少加工时间，达到降低成本的目的。