Xitoyda optik qayta ishlash texnologiyasining hozirgi holati va issiq nuqtalari

Hozirgi vaqtda yagona navlarni qabul qilgan va ko'plab tashqi savdo buyurtmalariga ega bo'lgan ayrim kompaniyalar xalqaro moliyaviy inqiroz ta'siriga qarshi turish qobiliyatiga ega emaslar. Tegishli kompaniyalar shiddat bilan sanoat tuzilmasini tartibga solish, yangi va xilma-xil ishlab chiqarish navlarini izlash va yangi turg'unlikka erishish uchun ishlab chiqarishni o'zgartirishga yordam berishlari kerak. Bu vaziyatga duch kelganda, Xitoyning optoelektronik axborot sanoati inqirozni qanday qilib imkoniyatga aylantirishi mumkin? Sanoat uchun ustuvor vazifa nimadan iborat? Menimcha, biz issiq sanoatni egallab olishimiz, issiq mavzularni egallashimiz va qiyinchiliklarga yopishib olishimiz va yangi sanoat sohalarida yangi o'zgarishlarni izlashimiz kerak.

Xo'sh, Xitoyda joriy optik chiziqlarni aniqlashning qaynoq nuqtalari nima? Mening fikrim to'rt so'z: kichik, katta, qattiq, yaxshi.

1 "kichik" - mayda optik qismlar

Kichik optik tarkibiy qismlarga kichkina linzalar, kichik aspherik linzalar (shisha va plastmassa), mikroprizmalar, mikro-planar va linzalar plitalari, prizma plitalari va shunga o'xshashlar kiradi.

So'nggi yillarda optoelektronik axborot sanoati jadal rivojlandi va IT sektori tezda paydo bo'ldi. Raqamli kameralar, proektorlar, raqamli skanerlar, optik aloqa optik komponentlari va boshqa mahsulotlarga bo'lgan talab asta-sekin o'sdi va miniaturizatsiya uchun modellarni ishlab chiqish yangi yirik sanoat - Mikro optik sanoati bo'ldi.

Xitoyning optoelektronik axborot sanoatining mahsulot dizayni va dasturiy ta'minoti xalqaro miqyosda orqada qolmagan. Bu bo'shliq materiallar, jarayonlar va ishlab chiqarishda katta. Asosiy tadqiqotlarni o'tkazish uchun ushbu uchta sohaga investitsiyalarni ko'paytirishimiz kerak. Ularning orasida lenslet va ishlov berish jarayoni va ko'rish plastik aspherik optikasi qarshi pardasi jarayonida eng muhim bo'lishi kerak.

1.1 Lens va ishlov berish jarayoni

Katta va o'rta sharsimon linzalar odatda quasi-global markazi silliqlash va abrazivdan foydalanadi, ya'ni sharsimon markazning atrofida siljiydi. Dinamik tahlildan bu texnologiya noqulay bosim taqsimoti va sifatsiz ishlov berish sifati bilan bog'liq. Kichkina soha va mashinani qayta ishlash asosan bir chipli ishlov berishdir, bu toshning silliqlash va silliqlash harakatini to'pning aniq markazida amalga oshiradi. Qayta ishlash bosimdan yuqori, ishlash tezligi tez va sifati yuqori va barqarorlik yaxshi.

Pastki manipulyatorning ustki shaftasi pastki mil va pastki shaftlarning milleriga keskin ravishda kesib o'tadi, shu bilan pastki milya 0,01 mm aniqlik bilan siljiydi, bu esa linzaning aşınmasıyla o'zgarmaydi yuzasi. Qayta ishlash jarayonida linzaning qalinligi + 0.01 mm aniqlikdagi kadrlangan indikatordan o'qiladi. 7 mm linzalarning bir tomonini maydalab, parchalash uchun ham mashinani ishlatish jarayoni tezligi taxminan 2 daqiqaga yaqinlashganda yuqori qismdan ancha tezroq bo'ladi.

1.2. Plastik Aspheric linzalari uchun Ro'yxatdan o'tish jarayonida

Xitoyda yoritish va yoritish uchun ishlatiladigan plastik asfalt pardasi ishlab chiqarish jarayoni nisbatan etuk. Shuningdek, yadrolarni tayyorlash uchun ishlatiladigan ko'plab olmosli tornalar ham mavjud. Shu bilan birga, raqamli kamera linzalari va raqamli kameralar kabi plastik aspherik sirtlarga bo'lgan talab ham oshib bormoqda. Linzalarni skanerlashda plastik asferik linzalar ishlatiladi. Biroq, bugungi kunda plastik asfalt linzalarning sifati juda ko'p o'tmaydi. Britaniya Formtalysurf profiler, US subaperture interferometer va zonal interferometer kabi aspherical sirt o'lchovlarini diqqat bilan o'rganib chiqsak, bu jarayon bir kashfiyot bo'lishi mumkin.

2 "Katta" - katta oynali samolyotlar, yirik linzalar va katta asferik nometall

Televizor LCD yoki plazma ekrani, "Shenguang III", havo kamerasi, kosmik kamera, fotolitografiya optikasi, keng maydonli ko'p maqsadli optik-tolali spektrli astronomik teleskop (LAMOST) va 20m o'zidan moslashtirilgan optik astronomik teleskop. kelajak uchun juda ko'p talabchan katta shisha idishlar va katta oynalar mavjud.

Ushbu hududlar uchun Xitoyning ko'pgina bo'linmalari keng ko'lamli samolyot, sferik va asferikli CNC dastgohlarini joriy qildilar. Misol uchun, Nanjing Astronomik asboblarni tadqiq qilish markazi AQSh 3.2 m ring tashuvchi vositasini kiritdi; Chengdu Precision Optik muhandisligi markazi Rossiyaning 500 mm katta tekislikli olmosli fly-kesish va frezalash mashinalari va ko'p uch eksa, to'rt eksa va besh eksa CNC optik parlatma mashinalari bilan tanishtirdi; Shanxay Zamonaviy Advanced Ultra Precision Manufacturing Center 400 mm ultra-nozik ishlov berish va inspeksiya optik samolyotlar, global va asferik asbob-uskunalarni taqdim etadi, ularning hammasi katta optik qismlarni ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan uskunalardir.

Bundan tashqari, Xitoyda keng ko'lamli samolyot, sferik va asferikli CNC tezgahlarının ishlab chiqilishi ham izchil amalga oshirildi. Misol uchun, Nanjing Lisheng Optomechanics Co, Ltd tomonidan ishlab chikilgan 4 m faol nozik CNC ring jilo, hozir Xitoyda eng katta polisaj mashinasi; HIT 600 mm kristal superfine olmosli chivinlarni kesuvchi tekislikli frezeleme mashinasini va 600 mm asfixik super terish dastgohini ishlab chiqardi. Aerospace 303 Nanosys 300 asferik mashinasini ishlab chiqdi; Northelg PPS 100 yuqori aniqlikdagi planar optik tekshiriluvchan tezkor polishing mashinasini ishlab chiqdi. Ta'kidlash joizki, Milliy Mudofaa Fan va Texnologiyalar Instituti birinchi 500 mm ionli nurni qayta ishlash jihozlari ultra aniqlikdagi keng ko'lamli optik qismlar ishlab chiqarish sharoitlarini rivojlantirishda katta yutuqlarga erishdi. Xitoyda keng ko'lamli nozik optik komponentlar va optik nometall va optik linzalarning rivojlanishi asosan institutlar va universitetlarda amalga oshiriladi. Misol uchun, Chengdu Precision Optik muhandislik markazi, Changchun Optika instituti, Chengdu optoelektronika instituti, Shanxay optik va elektronika instituti, 45-sonli elektron sanoat instituti, Nankin astronomik asboblarini ishlab chiqish markazi, Mudofaa texnologiyalari milliy universiteti, Suzhou universiteti va Zhejiang universiteti.

Shunga qaramay, Xitoyning hozirgi keng ko'lamli aniq optik komponentlari, nometall va optik linzalari ehtiyojlarini qondira olmaydi. Masalan, "God Beş" sun'iy yo'ldoshida ishlatiladigan kosmik kamera rus tilidagi silikon karbid oynasidan foydalanadi. Bundan tashqari, Xitoy litografi linzalari xalqaro miqyosga etib bormadi va hali ham katta investitsiyalarga ehtiyoj bor.

3 "qattiq" - qattiq optik kristallar

Silikon karbid (SiC) 9,5 mo'ldagi Mohs qattiqligicha, past zichlikli va past koeffitsientga ega. Bu izotropik olti burchakli kristal bo'lib, paydo bo'lgan kosmik fazoviy optik materialdir. Safir / ruby (Al2O3) anisotropik olti burchakli kristal bo'lgan va qimmatli optik materiallar bo'lgan 9 ta Mohs qattiqligiga ega. Ruby qattiq lazerli luminesans material, safir va ruby infraqizil oyna materiallari va safir ham yaxshi substrat materiallar. Sapfirning yuqori parchalanish indeksi, yuqori qattiqligi, rangli, lekin qimmatbaho bezaklar va yuqori sifatli sirt materiallarini "hech qachon kiyish". Yttrium bilan to'ldirilgan yttrium alyuminiy granatasi (YAG) 8 dan 8,5 gacha bo'lgan Mohsning qattiqligiga ega va yaqin-infraqizil qattiq lazerli material hisoblanadi. Kvars kristall (SiO2) anisotropik olti burchakli kristal bo'lgan va ultrabinafsha va infraqizil sohalarda yuqori sifatli optik material bo'lgan 7 ta Mohs qattiqligiga ega. Hozirgi kunda eng mashhur silikon karbid va qizil va safirli optik jarayon hisoblanadi.

SiO2 materiallarini eritish, sirtini modifikatsiya qilish va optik qayta ishlash Xitoyda hali ham rivojlanish va izlanish bosqichida. Shanxay Silikat tadqiqoti instituti, Xi'an opto-mexanika instituti, Shanxay texnologiya instituti va Nankin astronomik optik texnologiya instituti tadqiqotlari bo'yicha tadqiqotlar quvonchli taraqqiyotni ta'minladi. Hozirgi vaqtda Xitoyda 520 mm diametrli, 800 mm oldingi diametri bo'lgan SiO2 tasvir aspherik oynasi ishlab chiqilgan.

Sapfirning qattiq qattiqligi, maxsus ishlash usuli va jarayonda juda ko'p innovatsiyalar mavjud, ular nozik öğütmeye e'tibor beradi. Aşındırıcılar va abraziv materiallar, olmos yoki olmos tolqoni bilan, w1, w0.5, w0.25 va boshqalar zarracha kattalik bilan ishlatilishi mumkin; olmos ham terini parlatish uchun ishlatilishi mumkin. Kalıplama abraziv qoliplari po'lat bo'lib, olmos kalıpları, qatronlar mis kalıpları yoki bir tosh tosh shaklida bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, SiO2 kimyoviy abraziv suyuqligi ham yaxshi natijalarga erishishi mumkin.

4 "nozik" - super nozik optik ob'ektiv yoki optik element

4.1 Super-nozik optik sirtni qayta ishlash

Optik sirtdagi sirt qiyofasi va sirt pürüzlülüğüne bo'lgan talablar yuqori va yuqori bo'lib, optik linzalar (UV litografi linzalari va hokazo) shuningdek yaqin-diffraktsion cheklangan ko'rish sifatiga ega bo'lishi kerak, bularning barchasi bir qator yangi yuqori texnologiyali ishlov berish texnikasi. Uslublar quyidagilardan iborat: Kompyuterning raqamli boshqaruv apparati Optik sirt ishlovi (CCOS), Magnetorexologik jilovlash (MRF) texnologiyasi va IBF (Ion beam cilalanish) texnologiyasi. 1980-yillarda Xitoy CCOS ni o'rganishga kirishdi va endi texnologiya pishib yetdi; 1990 yillarda Xitoy MRF texnologiyasini o'rganishga kirishdi va u katta muvaffaqiyatlarga erishdi. So'nggi yillarda AQShning QED Technologies kompaniyasi MRF texnologiyasi va uskunalarini taqdim etishga kirishdi. Shu bilan birga, Milliy Mudofaa Texnologiyalari universiteti, 1 nm pürüzlü optik sirt o'zgartirish uchun IBF texnologiyasidan ham foydalanadi.

Raqamli to'lqinli sirt interferometri sirt profilining aniqligini aniqlashning asosiy vositasi. 1985 yilda Xitoy birinchi prototipni ishlab chiqdi. So'nggi yillarda Nanjing Ilmiy va Texnologiya Universiteti kichik sharsimon interferometrni ishlab chiqdi, u kam xarajatli, ishlatish uchun qulay va yuqori bozor ulushiga ega. Yaqinda Shenguang III uchun chiqish diametri 600 mm bo'lgan infraqizil interferometr ishlab chiqildi. Asferik sirt namunalarini o'lchashda subaperture interferometri va rayonlashtirish usullari chet elda taklif qilingan va tekislik, sferik yoki aspherik sirtlar interferometr bilan bevosita o'lchangan bo'lishi mumkin.

4.2 Ultra nozik optik linzali yuqori aniqlikdagi texnologiya

Ultra nozik optik o'rnatish - diffraktsiyali cheklangan optik linzalarning yaqinida ishlab chiqarishning yana bir muhim kafolati. Ultra sezgir markazning maxsus vertikal tornasi juda nozik optik o'rnatish uchun kalit.

Xitoyda eng qadimiy qurilma Chengdu Optoelektronika tomonidan ishlab chiqarilgan 500 mm diametrli nozik markazlashtiruvchi asbobdir. Qurilmaning shpindagi radiusli ishtiyoq va 1 mkm eksenel chuqurlik bilan o'ta aniqlikka ega bo'lgan konstruktsiya. Hozirgi vaqtda xorijdagi bunday markazlashtirilgan dastgohlardagi gidrostatik yotoqlarning radiatsion quvvati 0,1 mikronga yetgan, va havo yotoqlarining radiusli quvvati 0,05 millimetrga etgan.

Ultra nozik optik o'rnatish mashinadan ishlangan milga asoslangan. Barcha linzalarning og'irlik markazi optik o'qga asoslangan ultra-aniqlikdagi maktabga erishish uchun mashina asbobining shpindan uzatiladi. Bundan tashqari, o'rnatish jarayonida linzalarni ko'rish talablariga muvofiq ham sozlanishi mumkin. Ultra nozik linzalar optik linzalar uchun eng yuqori talablardir. Oddiy misollar: UV litografik linzalari, interferometr standart linzalari, teleskopni kalibrlash linzalari va kosmik kameralar.

Mamlakatimizda so'nggi 193 nm ultra-ultrabinafsha fotosintez linzalari optik dizayn, optik ishlov berish va optik o'rnatishga katta muammolarni keltirib chiqardi. Dastlabki hisob-kitoblarga ko'ra, ob'ektiv uchun mo'ljallangan dizayn mezonlarini bajarish uchun 30 dan ortiq linzalar talab etilsa, optik materiallar asosan qattiq kvarts shishasi va yumshoq CaF2 kristallari hisoblanadi. Shubhasiz, ushbu materialning yuzasi ultra silliq, juda nozik sirt sathidan bo'lishi kerak, qayta ishlash juda qiyin va optik o'rnatish ham o'z-o'zidan ravshanki. Zhejiang universitetining zamonaviy optik asbob-uskunalarining asosiy laboratoriyasi bir necha yil oldin litografiya ob'ektining keng ko'lamli proektorlarini ishlab chiqardi. Uning texnik xususiyatlari quyidagilar: diametri 280 mm, raqamli diafragma NA 0.08, ta'sir qilish to'lqinlari uzunligi 365 nm, chuqurlik maydoni 0,25 mm, ko'rish chizig'i 203,2 mm. 2,5 sm yoki undan kam o'lchamli (nazariy chegarasi). Ushbu ultra yuqori aniqlikdagi ob'ektiv linzalarni ishlab chiqarish texnologiyasi optoelektronik sohada ham juda muhim masala.

5 Yakuniy mulohazalar

Xalqaro moliyaviy inqirozga javoban, Xitoyning optoelektronik axborot sanoati sanoat tuzilmasini moslashtirishi, optik texnologiyaning eng dolzarb masalalariga e'tiborni qaratishi va kompaniyaning haqiqiy holatini birlashtirib, "kichik, katta, qattiq , va qayta ishlangan "va yangi YaIM ishlab chiqish. O'sish nuqtasi xalqaro moliyaviy inqirozning salbiy ta'sirini kamaytiradi.

Muallif haqida: Zhejiang universiteti Optoelektronika kafedrasining professori Cao Tyanning Xitoyda birinchi optik texnologiya darslikini tahrir qildi. U Xitoyda optik sirtni qayta ishlash tadqiqotlari, raqamli to'lqinli sirt interferometrlari va Xitoyda kompyuterning soni tekshiruv vositasi bo'lgan birinchi tadqiqotchi bo'ldi. Xitoyda mashhur optik texnologiya va tekshirish. mutaxassis.