成都造亚纳米级航天光学元件实现批量生产

元件宏观表面的面形精度已突破至6纳米，仅相当于一根头发丝直径的万分之一；其微观表面更是实现了微米级零缺陷——如果将镜片放大至一座足球场的大小，整个表面几乎找不到一粒细沙般的凹坑或划痕。7月23日，来自新津区的消息称：由成都研发、成都制造的亚纳米级航天镜片，已正式进入批量交付阶段。

位于新津经开区的四川至臻精密光学有限公司，专注于研发与生产航天级超光滑离轴非球面元件，成功攻克了亚纳米级精度的技术瓶颈，并于近期迈入批量交付的快车道。未来，这些高性能光学元件将被广泛应用于遥感卫星、星载相机等空间强光光学测量场景，确保在极端光强条件下信息采集的零失真。至臻光学也因此成为西部地区唯一一家能够批量生产并交付亚纳米级航天超光滑离轴非球面元件的企业——凭借一个个“成都造”光学镜片，让卫星的“眼睛”看得更清、更远。

攻克表面粗糙度亚纳米级工艺难题，实现规模化量产

走进至臻光学的精密抛光车间，生产线上锃光瓦亮的“镜片”正有序进行着研磨、抛光等关键工序。这些航天级超光滑离轴非球面元件，已陆续交付至国内多家航天企业及光学科研院所。

究竟什么是航天级标准？车间负责人曾昆华打了个生动的比方：在数百公里外的太空中，遥感卫星能够清晰捕捉山川河流的轮廓，甚至分辨出地面车辆、道路标线等细节。这双“天眼”能否看得清、望得远，与其搭载的超精密光学元件息息相关——通俗来讲，就是“镜片”的质量。

“它们好比卫星的‘眼角膜’，镜面越平整光滑，光线通过时产生的散射就越少，成像也就越清晰。”曾昆华解释道，航天级的技术指标要求面形精度RMS≤12纳米，而该企业量产产品的实测数据已达到6纳米，“相当于头发丝直径的万分之一，在数十至数百毫米的全口径范围内，镜面整体起伏误差被精确控制在纳米级别。”

对于亚纳米级航天镜片而言，更具挑战性的工艺指标在于表面粗糙度。他进一步指出，纳米级面形精度与亚纳米级表面粗糙度，是评价光学元件质量的两个不同维度，分别对应宏观几何形状误差与微观表面纹理误差。“表面粗糙度直接影响光能的传输效率，如果粗糙度过高，会显著增加散射损耗、降低透射率、产生杂散光，甚至可能造成器件损坏。”而至臻光学正是成功突破了表面粗糙度亚纳米级的工艺难题，才得以实现规模化批量生产。

“在暗场显微镜的观察下，镜片表面无可见划痕和麻点，达成了微米级零可见表面缺陷。”通过白光干涉仪对元件进行扫描，最终测得的粗糙度稳定在0.1纳米，“可以说达到了原子层面的平整与光滑。”

设备、工艺、检测……全链条实现自主可控

此前，高端离轴非球面光学元件长期被海外企业垄断。国内传统的接触式抛光工艺依赖磨头直接接触镜面进行加工，极易留下亚表面损伤——这也是该行业长期停留在样品阶段、无法量产的主要原因。

至臻光学的破局之道，在于自主研发的离子束抛光机。这台设备在真空环境下，利用高能离子束精准轰击镜面，通过原子级溅射一点点精修表面，全程实现非接触、无应力加工，从根源上杜绝了表面损伤问题。

车间内还配备了ZYGO白光干涉仪、LuphoScan轮廓仪等顶级检测设备，确保每一道工序都有量化标准可依。“从设计、加工、装配到调试测试，整条产业链都牢牢掌握在我们自己手中。”曾昆华表示。目前，至臻光学已成为西部地区唯一一家能够批量生产并交付亚纳米级航天超光滑离轴非球面元件的企业。

车间检测现场

他还透露，随着低轨卫星星座建设的加速推进，市场正释放出巨大的增长空间——“仅遥感相机镜头这一细分领域，就是一个百亿级规模的赛道。”而这一套亚纳米级加工工艺的价值远不止于航天领域。由于技术具有同源性，相同的超精密抛光能力还可广泛应用于激光通信、半导体装备、高端医疗、环境监测等多个前沿领域。

一枚小小的航天镜片背后，折射出的是新津智能制造装备产业发展的硬核实力。目前，新津已集聚了民航物流、希望森兰、至臻光学、小巨人、达威智能等10余家智能制造装备重点企业，产业初具规模、特色鲜明，在工业传动控制、智能物流仓储、行业专用装备等领域已形成独特的竞争优势。