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介绍了 Ф 420 mm熔石英高次非球面透镜的加工与检测方法。对现有数控加工工艺进行了优化，通过分工序加工方式，依次采用机器人研磨、抛光和离子束修形技术完成了透镜的加工。进行非球面透镜检测时，考虑透镜的凹面为球面，利用球面波干涉仪对其面形进行了直接检测，剔除干涉仪标准镜镜头参考面误差后，透镜凹面的精度达到0.011λ-RMS；针对透镜的凸面为高次非球面，采用基于背后反射自准法的零位补偿技术对其进行面形检测，其精度达到0.013λ-RMS。最后，采用一块高精度标准球面镜对加工后透镜的透射波前进行了自消球差检测，得到其波前误差为0.013λ-RMS。试验结果表明，非球面透镜各项技术指标均满足设计要求。所述工艺方法亦适用于更大口径的非球面透镜及其他类型非球面光学元件的高精度加工.

By using the method of computer modeling with Matlab to compute the coordinate values of discrete points of the ideal collimating lens,the parameters of cylindrical lens are solved through the method of numerical fitting and quadric surface approximation,which simplifies the design process of laser diode beam collimated by cylindrical lens and facilitates the actual operation.The analysis result shows that the cylindrical lens with quadric surface are very suitable for collimating laser diode beam,and whose surface can be selected by actual requirements.By contrast,this method is simple,and it can easily be designed,and which can quickly adjusts the parameters to optimize.At the same time,the parameters of collimating lens can be properly selected by the grade of difficulty level in the manufacture process.

为了满足空间同轴三反相机对大口径凸非球面高精度的面形质量和精确的几何参数控制要求，提出以计算机控制确定性研抛工艺为核心的多工序组合加工及检测技术。在加工阶段，首先利用超声振动磨削技术对非球面进行面形铣磨，其次应用机器人对非球面面形进行快速研磨和粗抛，最后采用离子束修形技术实现非球面的高精度加工；在检测阶段，首先利用三坐标测量机对铣磨和研磨过程中非球面的面形及几何参数进行控制，进入干涉仪测量范围后，再采用Hindle球法对非球面光学参数进行干涉检测。结合工程实例，对一口径520 mm的凸双曲面次镜进行了加工及检测，其面形精度RMS为0.015（=632.8 nm），几何参数控制精度△R误差为0.1 mm、△K优于0.1%，满足光学设计技术指标要求。