石英玻璃元件的精密和超精密加工技术

光学滤光片就光学镜头来说它上面的滤光片一般是用镀膜的，通过特殊的膜让一部分光线通过或者是阻碍一部分光线通过，现在也有那种双峰滤光片，就是双通道镀膜，在一个镜片上镀两层膜，从而起到两种滤光片的效果，比如IR650+950，它就是白天可以让650nm的可见光进入，而夜间则可以让波长950nm的红外光进入，但是两者却又互不影响。

光片是在塑料或玻璃基材中加入特种染料或在其表面蒸镀光学膜制成,用以衰减（吸收）光波中的某些光波段或以精确选择小范围波段光波通过，而反射（或吸收）掉其他不希望通过的波段。通过改变滤光片的结构和膜层的光学参数，可以获得各种光谱特性，使滤光片可以控制、调整和改变光波的透射、反射、偏振或相位状态。滤光片的分类方法一般式按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等特性进行分类

石英玻璃具有纯度高、稳定性好、耐高温、耐辐照以及耐热震性等性质，因此被广泛应用于航天、能源、光电子、化工等领域。石英玻璃元件的精密和超精密加工技术，已成为先进制造技术领域的重要研究方向。石英玻璃属于硬脆材料，可加工性差，主要通过磨削、研磨、抛光等方法进行加工。传统的磨削方法对石英玻璃的材料去除方式主要是以脆性去除为主，容易产生微裂纹，很难形成纳米级的光学表面。为获得高质量、低损伤的石英玻璃加工表面，理论上要求磨削过程尽量在延性模式下进行，这就需要磨粒的切削深度小于脆－延性转化的临界切削深度，实现微米级甚至纳米级材料去除，因此在普通加工设备条件下石英玻璃延性域磨削难以实现，加工成本较高。

从材料去除能量角度来讲，要实现石英玻璃的材料去除，至少需要对材料施加能够破坏Si-O结合势能的能量，因此如果在磨削过程中能够弱化Si-O结合势能，将机械去除的能量降低，从而就可以降低由于材料脆性去除而产生的微裂纹，提高石英玻璃的加工质量。弱化Si-O的结合势能的最主要方法之一是化学改性法，即在磨削过程中通过磨削液或者砂轮结合剂成分对石英玻璃的化学作用，打破石英玻璃的微观网络结构，降低结合键的键能，从而实现对石英玻璃的延性域磨削。为实现这种动态平衡，磨削液成分对石英玻璃表面的化学改性作用起着至关重要的作用。