摘要：自由曲面棱镜，与传统棱镜相比，其表面不再局限于简单的平面或球面，而是具有更为复杂、不规则的形状。这种独特的设计赋予了自由曲面棱镜强大的光学功能，能够实现对光线传播路径的精确调控，有效矫正像差，显著提升光学系统的成像质量与光线传输效率。然而，正是这种复杂的面型，

自由曲面棱镜，与传统棱镜相比，其表面不再局限于简单的平面或球面，而是具有更为复杂、不规则的形状。这种独特的设计赋予了自由曲面棱镜强大的光学功能，能够实现对光线传播路径的精确调控，有效矫正像差，显著提升光学系统的成像质量与光线传输效率。然而，正是这种复杂的面型，使得自由曲面棱镜的加工难度呈几何倍数增长。

倚光科技单片加工自由曲面棱镜（四个面是自由曲面）

多个面之间的相对精度挑战​

自由曲面棱镜通常具有多个自由曲面，而这些面之间的相对精度至关重要。哪怕是极其微小的角度偏差或位置偏移，都可能导致光线在棱镜内部传播时出现严重的偏离，极大地影响光学系统的性能。例如，在高端AR眼镜的光学系统中，自由曲面棱镜的多个面需要精确配合，以确保光线能够准确聚焦，为消费者提供清晰、高分辨率的图像。一旦面与面之间的相对精度出现问题，图像就会变得模糊、失真，严重阻碍企业研发工作的进展。在加工过程中，要保证多个自由曲面之间的相对精度，需要对加工设备的运动控制精度、刀具轨迹规划以及装夹定位系统都提出极高的要求，任何一个环节出现细微偏差，都可能导致最终产品的精度无法达标。​

倚光科技单片加工自由曲面棱镜（四个面是自由曲面）

每个自由曲面的 PV 精度难题​

PV 精度（峰谷值精度）用于衡量自由曲面的面形精度，是自由曲面棱镜加工中的另一大关键指标。自由曲面棱镜的每个自由曲面都需要达到极高的 PV 精度，才能保证光线在其表面的反射、折射符合设计预期。在实际加工中，由于自由曲面的形状复杂，加工过程中材料的去除量难以精确控制，很容易导致表面出现高低起伏，从而影响 PV 精度。例如，在用于激光通信的自由曲面棱镜中，如果 PV 精度不足，激光在传输过程中就会发生散射、衰减，严重降低通信的质量与稳定性。要实现高精度的 PV 值，不仅需要先进的加工设备，更需要精湛的加工工艺以及对加工过程的精准控制，这对于光学加工企业而言，无疑是一项巨大的挑战。​

倚光科技突破极限，达到自由曲面棱镜加工新境界

面对自由曲面棱镜加工中的重重挑战，倚光科技展现出了非凡的实力与智慧，成功攻克了一个又一个技术难题，成为行业内的佼佼者。​

倚光科技单片加工自由曲面棱镜（四个面是自由曲面）

先进设备奠定精度基石​，结合创新工艺攻克技术难关​

倚光科技不惜重金引进了一系列国际领先的超精密加工设备，为自由曲面棱镜的高精度加工提供了坚实的硬件保障。其中，NanoTech 650 FG 超精自由曲面加工机堪称核心利器。这款设备采用了先进的慢刀伺服（旋转式）和栅格飞刀技术，能够精准地对自由曲面进行车削加工，实现复杂光学结构的塑造。在加工自由曲面棱镜时，其卓越的性能表现令人惊叹：在直径 75 毫米、曲率半径 250 毫米的凸球面上，面形精度（P - V）可达 0.15 微米，表面粗糙度（Ra）低至 3.0 纳米，编程分辨率达到线性 0.01 纳米、角度 0.0000001 度。如此高的精度参数，使得倚光科技能够将自由曲面棱镜的每个面都加工得极为精准，有效控制面与面之间的相对精度以及每个面的 PV 精度，确保光线在棱镜内部的传播路径完全符合设计要求。​

除了先进的设备，倚光科技还自主研发了一系列创新的加工工艺，以应对自由曲面棱镜加工中的复杂挑战。在处理多个面之间的相对精度问题时，倚光科技采用了高精度的五轴联动加工技术，通过精确控制刀具在五个维度上的运动，能够在一次装夹中完成自由曲面棱镜多个面的加工，极大地减少了多次装夹带来的定位误差，保证了面与面之间的高精度配合。同时，在加工每个自由曲面时，倚光科技运用自主研发的误差补偿算法，通过精确测量和分析加工过程中的误差，计算误差分布方程，并将其与原设计方程合成新型面，重新编译 NC 程序，实现对加工过程的实时调整和优化。这一复杂而精密的算法有效降低了自由曲面元件的形面误差，小口径自由曲面PV可低至0.5μm，显著提高每个自由曲面的 PV 精度；而大口径自由曲面在倚光科技独家算法支撑下，能从原本的 PV = 40.5μm 大幅降低至 PV = 2.43μm，确保了自由曲面棱镜的光学性能达到极致。​

倚光科技单片加工自由曲面棱镜（四个面是自由曲面）

倚光科技专业团队提供智慧支撑​

倚光科技拥有一支由国内外顶尖光学人才组成的专业团队，他们在光学设计、超精密加工及材料科学领域具备深厚的知识储备与丰富的实践经验。团队成员们大多毕业于新加坡南洋理工大学、法国斯特拉斯堡大学、浙江大学、中科院长春光机所等知名院校和科研机构，博士、硕士学历占比极高。这些专业人才不仅能够熟练运用先进的加工设备和工艺，还能够根据自由曲面棱镜的具体设计要求，制定个性化的加工方案，从源头上确保加工精度的实现。在遇到技术难题时，团队成员们凭借扎实的专业知识和创新思维，积极开展技术攻关，为倚光科技在自由曲面棱镜加工领域的持续创新提供了源源不断的智慧支持。​

荣誉见证实力，成就彰显担当​

凭借在自由曲面棱镜加工以及整个光学加工领域的卓越表现，倚光科技收获了众多荣誉与认可。2024 年，在第八届光明区创新创业大赛中，倚光科技凭借其光学设计及超精密光学元件制造相关项目，从 1040 个参赛项目中脱颖而出，斩获新一代信息技术行业决赛企业组三等奖；同年，在第二届粤港澳大湾区博士博士后创新创业大赛中，其光学设计项目荣获铜奖。这些荣誉不仅是对倚光科技过往努力与成就的高度肯定，更是激励其不断前行的强大动力。​

未来，倚光科技仍将继续秉持创新精神，加大在技术研发上的投入，不断提升自身在自由曲面棱镜加工以及其他光学加工领域的技术实力。致力于为科研、医疗、军事等对光学性能要求极为严苛的领域，提供更多高品质、高精度的光学元件产品，助力推动相关领域技术的持续进步，在光学领域续写更加辉煌的篇章。光学研发选择倚光科技，就是选择与行业顶尖水平携手，共同开启光学应用的无限可能。

来源：生活无线精彩