光学材料:中科院研制成功520毫米国产碳化硅非球面镜光学系统

中国科学院南京天文光学技术研究所率先研制成功口径520毫米国产碳化硅非球面镜光学系统，并通过专家组的验收，这标志着我国高精度大口径碳化硅镜面的研制技术迈上新台阶。 

作为新型光学材料，碳化硅由于其本身的硬度、材料密度等特点而难以进行光学磨制。为了研制碳化硅非球面镜光学系统，天光所镜面实验室的研究小组对常压烧结碳化硅镜的光学工艺进行了深入的研究，实验磨制多块小口径的碳化硅镜面，不断探索碳化硅的光学工艺方法，以达到更精细的碳化硅镜面粗糙度。对多块碳化硅镜面的粗糙度进行检测结果显示，粗糙度最好的均方差值优于1纳米(0.89纳米)，达到了国际最先进水平。在小样实验的基础上，镜面实验室承担了口径520毫米椭球面碳化硅主镜和口径114毫米双曲面碳化硅次镜的光学镜面系统研制。且这套主镜和次镜均为轻量化结构镜坯，更增加了光学镜面的磨制难度。

这是国内首次成功解决了口径520毫米轻量化碳化硅非球面反射镜的光学镜面研制的关键技术；对减重率为70%的520毫米非球面碳化硅主镜和117毫米次镜进行了光学磨制，镜面面形均方根误差均优于15纳米 (主镜优于五十分之一波长，次镜优于六十分之一波长)，主镜镜面粗糙度优于1.8纳米，次镜镜面粗糙度优于1.5纳米；对碳化硅镜面进行了镀银膜实验，在 500－800纳米波长范围内，口径520毫米主镜的反射率为90.5%，口径114毫米次镜反射率为93.8%。以上数据表明，南京天文光学技术研究所碳化硅反射镜的研制水平处于国内领先地位，多项指标达到国际最先进水平，这项工作为国产轻量化大口径碳化硅光学系统的工程应用奠定基础，具有开创性意义。

据悉，碳化硅是上个世纪70年代发展起来的新型光学镜面材料，由于碳化硅材料具有比刚度高、导热快、热性能和机械性能各向同性等优点，在空间、天文光学其他光学领域都有重要的应用前景。