用精密玻璃模压制造具有高表面质量的弯曲非球面复眼微透镜阵列研究

弯曲复合眼微透镜阵列（CEMLA）玻璃光学元件因其具有高图像质量和大视场而广泛应用于光电探测器。然而，在硬而脆的玻璃材料上制造具有小电池尺寸和许多阵列的高精度玻璃光学元件是具有挑战性的。在这里，我们报告了一种制造方法，以解决高质量CEMLA玻璃光学元件在成型温度高达500◦C。首先，选择车削性能好、与玻璃附着力低的Ni-P作为电镀材料，选择CuNi作为其闭合凹槽的模具基材。为了防止P向光学元件表面扩散，提高模具的硬度和耐磨性，在Ni-P模具上沉积了Ti-Ta-C涂层。采用快速工具伺服方法在Ni-P表面进行单点金刚石车削，加工了成形精度PV小于0.4 μm、表面粗糙度小于4 nm的非球面CEMLA模具。最后，在微变形压缩蠕变试验上，建立了精确的玻璃粘弹性本构模型。模拟了成型工艺的优化和成型轮廓偏差的准确预测。采用精密玻璃模塑法（PGM）获得了形状精度PV小于0.5 μm、表面粗糙度Sa小于4.5 nm的非球面CEMLA玻璃光学元件。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集聚焦于采用精密玻璃模压技术制造具有高表面质量的弯曲非球面复眼微透镜阵列。研究通过优化模具材料与加工工艺，结合模拟预测，成功制备出形状精度高、表面粗糙度低的玻璃光学元件。成果解决了硬脆玻璃材料上制造高精度微透镜阵列的挑战。