我国光学系统制造能力跻身国际先进水平

前不久，由长春光机所承担的国家重大科研装备研制项目“4米量级高精度碳化硅非球面反射镜集成制造系统”通过项目验收。这是公开报道的世界上最大口径碳化硅单体反射镜。该成果的取得，也标志着我国光学系统制造能力跻身国际先进水平，为我国大口径光电装备跨越升级奠定了坚实基础。

这个直径4米、重达1.6吨的“大镜子”犹如一个巨大的环形圆盘——如果把它装到望远镜里，将极大提升其分辨率。

“现代大口径光学系统均采用反射式结构，其中主镜口径直接决定了系统的分辨能力，口径越大，光学望远镜的分辨率和精度就越高。”4米碳化硅反射镜项目验收专家、中国工程院院士姜会林说。

造大口径反射镜，实属不易。“反射镜口径的上限取决于制造加工能力。同时，为了保证望远镜的分辨率和成像质量，反射镜必须具有非常高的面型精度。”长春光机所副所长张学军介绍，以可见光波段观测为例，面型精度要求至少在1/30以上波长，这就好比将4米反射镜放大到一个城市大小,进行土地平整，并要求东南角和西北角的高低差在正负零点几毫米以内，土地平整度要小于1毫米。这对反射镜镜坯材料和光学加工技术都提出了极为严苛的要求。

对于反射镜镜坯而言，材料的比刚度和热稳定性必须尽可能大，这样随着口径的增大，材料的刚性仍然可以保证面型的稳定，受热环境影响较小，并且有利于减轻系统重量。

国际上常用的反射镜镜坯材料有石英玻璃、微晶玻璃、碳化硅、金属铍等，碳化硅以其优异的比刚度和热稳定性成为反射镜备选材料的宠儿。