轻量化服务

轻量化服务的特点

• 随着空间光学技术的快速发展，空间光学遥感器的分辨率不断提高，对反射式空间光学主镜的孔径要求不断增大。大口径空间光学反射镜的轻量化设计、分析和制造已经成为活跃在现代科技前沿不可或缺的关键支撑技术。

  
  

• 百纳是通常用于空间光学反射镜的Zerodur。SiC和熔融石英进行轻量化加工，以应用于空间超低温环境的椭圆平面镜为例，CAD优化轻量化结构，有限元分析，平面镜在自重状态下的镜面变形为0.014 λ(rms)，在超低温-150 ℃ 环境下镜面变形为0.002 λ(rms)，数控系统以图形方式控制实际轻量化加工，采用化学方法消除加工过程中产生的应力和微裂纹，最终表面形状精度为0.022 λ(rms)。

  
  

百纳提供的轻量化光学元件

百纳光学专门从事轻质光学元件，主要是大直径非球面反射镜和平面反射镜。

• 材料: Zerodur，SiC，铝等高硬度光学基板。

• 加工方法: 机械钻孔减重法。使用大型CNC加工中心，通过钻头的机械旋转和玻璃的磨料机械研磨，在镜子的底部逐渐形成盲孔，从而减轻重量。

• 可加工尺寸: Ø100mm至 Ø800mm。

• 轻量化率: 70%。轻质结构采用扇形设计或客户指定设计，孔壁厚为5mm或更小。

• 表面误差监测: 采用干涉仪监测表面误差，局部偏差RMS ≤ λ/100。

  
  

轻量化光学元件的主要特点

• 轻量化设计: 通过使用新材料和优化设计，可以显着减轻光学组件的重量。例如，元透镜的厚度可以达到纳米到微米级，使其非常轻巧，适用于对重量要求严格的应用。

• 简化结构: 轻量化设计通常伴随着简化的结构，减少复杂的组件和连接，使整个系统更加紧凑和高效。

• 降低成本: 轻量化设计通常会降低生产成本，尤其是在批量生产中。例如，使用半导体工艺生产的元透镜具有较低的成本。

• 高性能: 轻量化不会牺牲性能; 相反，它通过优化设计提高了光学系统的性能。例如，轻质反射镜可以保持大孔径，同时提高分辨率和稳定性。

• 适应性强: 轻质光学元件适用于各种领域，如移动设备和航空航天，显著降低能耗，提高设备的便携性。

  
  

光学元件轻量化的优点

• 改进的便携性: 轻巧的光学组件可以显着降低产品的整体重量，从而增强设备的便携性。例如，厚度达到纳米至微米尺度的元透镜是极其轻质的，使得它们适合于具有严格空间要求的应用。此外，重量轻的设计有助于降低能耗，因为更轻的设备需要更少的功率来运行，从而延长电池寿命。

• 简化的设计和制造过程: 重量轻的光学元件可以简化器件的设计和制造过程。传统的透镜组件通常需要复杂的透镜系统来实现光学性能，而轻量化设计可以将更多功能集成到更少的组件中，从而降低产品的复杂性和尺寸。这种简化不仅降低了制造成本，而且提高了生产效率。

• 市场竞争力: 轻量化光学元件具有更高的市场竞争力。由于轻型设计通常使用先进的制造工艺，例如半导体工艺，因此批量生产的光学组件的成本较低。这使得它们在消费电子、安全监控和汽车电子等领域更具吸引力。