光学元件脉冲离子束超精密智能修形策略 (封面文章·特邀)

IBF在实现纳米精度的材料去除时，对加工环境及机床精度要求很严格。提出了一种新的脉冲离子束（Pulse Ion Beam, PIB）加工方式，解放了机床的动态性能对加工的影响，避免了连续束流带来的额外去除层。首先对PIB的实现原理进行了说明，验证了其良好的加工性能及出色的材料去除分辨率。其次针对新工艺，仿真分析了PIB加工的优势区间，制定了基于误差分布梯度的加工策略，并利用蚁群算法进行了加工轨迹优化，减少了57.7%的无效路径。最后利用PIB以及新的加工策略，在90 mm的有效口径内实现了0.552 nm精度的光学表面获取，验证了新加工系统和策略的可行性。该研究扩展了离子束作为一种超精密加工方法的应用场景，可以将其作为需要大面积去除微量材料的首选方法。