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高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備發(fā)展研究丨中國工程科學(xué)
08-28-2023

高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備發(fā)展研究丨中國工程科學(xué)

高端光學(xué)元件是決定高端裝備性能水平的核心零件,研究高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備發(fā)展,對于實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略、滿足高端裝備產(chǎn)業(yè)需求具有積極意義。我國高端光學(xué)元件超精密制造技術(shù)及裝備,相比國際前沿存在階段性差距,成為制約高端裝備制造業(yè)發(fā)展的重大短板。
中國工程院蔣莊德院士研究團(tuán)隊(duì)在中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》2023年第1期發(fā)表《高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備發(fā)展研究》一文。文章剖析了光學(xué)元件超精密加工方法與裝備、高性能基礎(chǔ)部件、超精密光學(xué)加工中的測量方法與裝備等的發(fā)展情況,凝練了精度與尺寸極端化、形狀與性能一體化、加工工藝復(fù)合化、加工與檢測一體化、裝備與工藝智能化等發(fā)展趨勢。通過廣泛的行業(yè)調(diào)研和研討,從需求、目標(biāo)、產(chǎn)品、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用示范、支撐保障等層次著手,形成了面向2035年我國高端光學(xué)元件超精密制造技術(shù)路線圖。針對性提出了優(yōu)化創(chuàng)新體系設(shè)置、組織優(yōu)勢資源成立技術(shù)聯(lián)盟,加大資源保障力度、布局基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)計劃,加強(qiáng)人才培育、構(gòu)建梯隊(duì)并擴(kuò)大隊(duì)伍規(guī)模,筑牢產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)、培育龍頭企業(yè)和專精特新“小巨人”企業(yè)等發(fā)展建議,以期促進(jìn)高端光學(xué)元件加工產(chǎn)業(yè)提升與高質(zhì)量發(fā)展。

高端光學(xué)元件是決定航空航天、國防軍工、先進(jìn)民用等領(lǐng)域高端裝備性能的關(guān)鍵零件,典型應(yīng)用對象有:高分辨率對地觀測系統(tǒng)、大型天文望遠(yuǎn)鏡、X射線望遠(yuǎn)鏡、激光核聚變裝置、同步輻射裝置等大科學(xué)裝置,紫外 / 極紫外光刻機(jī)、精密慣性器件、飛行器光學(xué)導(dǎo)引頭、消費(fèi)電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械等設(shè)備。重大裝備服役能力不斷提高,對高端光學(xué)元件性能提出了更高要求;僅以幾何尺寸公差為關(guān)注點(diǎn)的傳統(tǒng)設(shè)計制造理念難以適應(yīng)高性能光學(xué)元件的制造需求,光學(xué)元件的超精密制造面臨技術(shù)挑戰(zhàn)。

以慣性約束激光核聚變?yōu)槔?,為了?shí)現(xiàn)核聚變“點(diǎn)火”所需的極端苛刻條件,美國國家點(diǎn)火裝置大規(guī)模采用了以熔石英、磷酸二氫鉀晶體材料為基礎(chǔ)的大口徑平面、非球面、離軸非球面等光學(xué)元件。我國在“神光”系列裝置上開展了類似研究。目前世界上均未實(shí)現(xiàn)核聚變“點(diǎn)火”目標(biāo),分析表明,服役在短波長范圍的高性能光學(xué)元件超精密制造及其抗強(qiáng)激光損傷特性成為制約激光核聚變驅(qū)動器 ? 巨型激光裝置能否成功研制的瓶頸問題。探究強(qiáng)激光紫外短波長光學(xué)元件超精密制造過程中表面形貌及缺陷的形成、影響機(jī)制、抑制方法,可極大節(jié)約激光核聚變裝置的運(yùn)行維護(hù)成本、加速新一代激光核聚變點(diǎn)火裝置的研制進(jìn)程。

空間X射線探測是脈沖星全自主計時導(dǎo)航、X射線通信、空間環(huán)境監(jiān)測等工程應(yīng)用,天文觀測、太陽X射線探測等空間科學(xué)探測的關(guān)鍵技術(shù)。空間X射線反射鏡由多層輕質(zhì)薄壁復(fù)雜曲面鏡片經(jīng)同軸共焦精密裝配而成,要求加工至亞納米表面粗糙度、微弧度級斜率偏差、極少的加工缺陷。目前,相比發(fā)達(dá)國家X射線多層嵌套反射鏡加工技術(shù),我國在反射鏡層數(shù)、分辨率方面差距明顯,研制高靈敏度空間X射線探測系統(tǒng)亟需解決相關(guān)難題。突破多層嵌套式X射線空間反射鏡制造新工藝的基礎(chǔ)理論與工藝方法,對推動新一代航天器深空全自主導(dǎo)航與通信、深空探測、空間科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展具有重要的科學(xué)意義和工程價值。

在半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域,極紫外光刻技術(shù)是國際半導(dǎo)體行業(yè)延續(xù)摩爾定律、確保光刻分辨率進(jìn)入7 nm/5 nm節(jié)點(diǎn)的核心關(guān)鍵所在。極紫外光刻物鏡需要適應(yīng)以全頻段、亞納米精度制造為代表的一系列苛刻要求,才能保證光刻性能:采用光學(xué)自由曲面設(shè)計,減小光學(xué)系統(tǒng)波前誤差,增大數(shù)值孔徑,減少元件數(shù)量;使用超低膨脹的微晶玻璃來保證工作穩(wěn)定性,而這種異質(zhì)材料的高性能超精密制造具有挑戰(zhàn)性。目前,只有德國蔡司集團(tuán)能夠生產(chǎn)面向大規(guī)模制造的極紫外光刻物鏡;我國重點(diǎn)研究的深紫外光刻物鏡制造技術(shù),與國際先進(jìn)水平相比差距明顯,是制約極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)發(fā)展的“卡脖子”環(huán)節(jié)。

我國高端光學(xué)元件超精密制造技術(shù)及裝備,相比國際前沿存在階段性差距,成為制約高端裝備制造業(yè)發(fā)展的重大短板。在高新技術(shù)領(lǐng)域國際競爭趨于激烈、一些國家試圖對我國進(jìn)行科技封鎖的背景下,“自主可控”解決光學(xué)制造這一“卡脖子”難題顯得尤為迫切。發(fā)展國產(chǎn)高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù),是實(shí)現(xiàn)諸多大科學(xué)裝置、高端裝備應(yīng)用突破的必由之路。

中國工程院咨詢項(xiàng)目“高端光學(xué)系統(tǒng)的精密超精密加工技術(shù)及裝備的發(fā)展戰(zhàn)略研究”,廣泛開展了文獻(xiàn)調(diào)研、現(xiàn)場考察、會議研討、問卷調(diào)查,旨在推動新形勢下高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備的高質(zhì)量發(fā)展。文章作為相關(guān)咨詢項(xiàng)目研究成果的學(xué)術(shù)性展示,梳理光學(xué)元件超精密加工方法與裝備、高性能基礎(chǔ)部件、超精密光學(xué)加工相關(guān)測量方法與裝備的發(fā)展現(xiàn)狀,分析理論、工藝、裝備、應(yīng)用等方面的瓶頸問題,提煉超精密光學(xué)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,形成面向2035年高端光學(xué)元件超精密制造技術(shù)路線圖,以期為我國超精密加工技術(shù)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)、裝備應(yīng)用等研究提供基礎(chǔ)性參考。

二、國內(nèi)外高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備發(fā)展現(xiàn)狀

高端光學(xué)元件制造的載體是精密 / 超精密光學(xué)加工機(jī)床。在以“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項(xiàng)(簡稱04專項(xiàng))為代表的國家科技計劃支持下,我國初步形成了超精密加工機(jī)床自主研發(fā)能力,產(chǎn)品品種基本滿足重點(diǎn)領(lǐng)域需求,數(shù)控系統(tǒng)與關(guān)鍵功能部件的研發(fā)及配套能力基本形成。以04專項(xiàng)實(shí)施完畢后的狀態(tài)來判斷,我國機(jī)床行業(yè)與國際先進(jìn)水平仍有15年左右的差距。

(一)超精密加工方法和裝備

美國企業(yè)在光學(xué)元件超精密加工領(lǐng)域起步最早、水平最高,歐洲企業(yè)緊隨其后,日本企業(yè)在中小型民用超精密加工領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢;這些企業(yè)技術(shù)體系成熟且注重技術(shù)原始創(chuàng)新,占據(jù)了大部分市場份額。近年來,我國的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在國家重大需求的牽引下,積極開展光學(xué)元件超精密加工技術(shù)研究,但與國外相比存在階段性差距。① 自主研制的超精密加工機(jī)床,其數(shù)控系統(tǒng)性能與可靠性、主軸回轉(zhuǎn)精度與轉(zhuǎn)速、溜板直線度與定位精度、納米級運(yùn)動控制與補(bǔ)償、加工精度與范圍等方面普遍滯后于國際前沿水平;“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新與要素融合不足,基礎(chǔ)研究脫節(jié),應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)化率不高,原創(chuàng)技術(shù)稀缺,以跟蹤研究為主流。② 在我國超精密加工機(jī)床市場上,國外公司占據(jù)主導(dǎo)地位,進(jìn)口產(chǎn)品擁有多數(shù)份額;國產(chǎn)機(jī)床集中在航空航天、國防軍工領(lǐng)域應(yīng)用,以高端民用為代表的大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚未展開。③ 國內(nèi)相關(guān)研究隊(duì)伍規(guī)模較大,然而具有國際影響力、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)志性人才稀缺,有關(guān)超精密機(jī)床制造方面的基礎(chǔ)研究力量儲備薄弱。

(二)數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件和刀具

通過持續(xù)努力,我國在超精密機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件、刀具等方面基本具備了自主保障能力。國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的功能基本接近國外先進(jìn)系統(tǒng),高檔數(shù)控系統(tǒng)配套應(yīng)用超過1500套,中檔數(shù)控系統(tǒng)配套超過7萬套;高檔數(shù)控與伺服驅(qū)動系統(tǒng)仍依賴進(jìn)口。國產(chǎn)功能部件平均無故障工作時間超過15 000 h,基本滿足數(shù)整機(jī)配套技術(shù)要求,但精密軸承、精密導(dǎo)軌、高精密光柵等基礎(chǔ)部件制造仍是薄弱環(huán)節(jié)。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、精密光柵等核心部件未能形成貫通配套,應(yīng)用領(lǐng)域用戶的認(rèn)可度不高。刀具品種數(shù)量豐富(超過45 000種),行業(yè)用刀具國產(chǎn)化率提升至45%,但用于超精密加工的高性能刀具,在加工效率、使用壽命方面落后于進(jìn)口產(chǎn)品。

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的市場格局具有低端快速膨脹、中端進(jìn)展緩慢、高端依賴進(jìn)口的特點(diǎn)。國產(chǎn)高端數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能、可靠性等存在明顯不足,導(dǎo)致高檔數(shù)控系統(tǒng)市場90%以上被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)。機(jī)床智能控制系統(tǒng)是新一代機(jī)床的重要組成部分,人工智能、數(shù)字孿生、云服務(wù)等技術(shù)是支撐智能控制系統(tǒng)的關(guān)鍵,相關(guān)研究有待深入。

國產(chǎn)主軸的徑向回轉(zhuǎn)精度約為50 nm,不能適應(yīng)超精密機(jī)床的集成要求:電主軸的電機(jī)內(nèi)裝式結(jié)構(gòu)、高轉(zhuǎn)速下的亞 / 微米級高回轉(zhuǎn)精度尚未實(shí)現(xiàn),氣體軸承剛度差、承載能力不足且難以保證高轉(zhuǎn)速下主軸的高回轉(zhuǎn)精度,液體靜壓軸承在油溫控制、油泵減振、油液防泄漏等方面有待提高。

國產(chǎn)轉(zhuǎn)臺的徑向 / 軸向回轉(zhuǎn)精度約為25 nm,不能完全滿足超精密機(jī)床的研制要求。超精密回轉(zhuǎn)工作臺存在很多問題,如液體靜壓轉(zhuǎn)臺的動態(tài)特性不穩(wěn)定,轉(zhuǎn)臺工作精度隨著溫度升高而降低。

國內(nèi)導(dǎo)軌加工仍停留在1 m長度、1 μm直線度的水平,相應(yīng)的超高精度導(dǎo)軌沒有擺脫進(jìn)口依賴。氣浮導(dǎo)軌承載力低、穩(wěn)定性差,精密滾動導(dǎo)軌副的抗振性欠佳、機(jī)械磨損大,液體靜壓導(dǎo)軌在溫升控制、流量控制等方面存在短板。

國產(chǎn)光柵位移傳感器占據(jù)世界市場的50%以上,但以中 / 低檔產(chǎn)品為主;大行程、高精度光柵直線位移傳感器,超精密圓光柵角位移傳感器的自主研發(fā)與制造能力薄弱,應(yīng)用于光刻機(jī)等高端制造裝備的二維光柵更是缺失。從位移傳感器產(chǎn)品的核心性能角度看,大行程(超過5 m)、高精度(優(yōu)于±5 μm)封閉式光柵,圓光柵編碼器(精度優(yōu)于±1″)等高端產(chǎn)品被國外企業(yè)壟斷。

國產(chǎn)超硬車銑刀具的精度和使用壽命等,與國外先進(jìn)水平相比差距明顯。金剛石砂輪結(jié)合劑的耐磨性較低,細(xì)粒度金剛石砂輪的磨削加工精度低、加工質(zhì)量不穩(wěn)定。拋光工具的平坦度較低,使用壽命較短,缺陷率較高。超高純膠體SiO2等高端原材料需要進(jìn)口。

(三)光學(xué)元件超精密加工中的測量方法與裝備

在機(jī)床精度測量方面,激光干涉儀、電容傳感器在超精密機(jī)床的幾何誤差測量中應(yīng)用廣泛,但需要配備多類標(biāo)準(zhǔn)件,成本高且操作復(fù)雜;快速在機(jī)誤差測量的儀器、測量方案、測量標(biāo)準(zhǔn)等亟需發(fā)展。通過試切法、誤差敏感性分析來識別機(jī)床幾何誤差在實(shí)際應(yīng)用中較為流行,深入研究誤差溯源分析算法并提高分析效率成為熱點(diǎn)。辨識超精密機(jī)床的幾何誤差與加工表面性能之間的關(guān)系及響應(yīng)機(jī)理,集成機(jī)床精度檢測裝置以匹配自適應(yīng) / 智能制造裝備的研制需求,是機(jī)床精度檢測技術(shù)的主要發(fā)展方向。

光學(xué)元件離線檢測設(shè)備主要依賴進(jìn)口,如超精密接觸式檢測設(shè)備方面的泰勒霍普森、蔡司、馬爾等品牌,干涉檢測設(shè)備方面的ZYGO、QED等品牌。針對非球面、自由曲面的超精密測量是光學(xué)元件檢測的難點(diǎn),相應(yīng)檢測技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)為通用化、高精度兩類方向:前者要求在不對系統(tǒng)進(jìn)行明顯調(diào)整的情況下,快速自動地進(jìn)行不同種類光學(xué)表面的檢測;后者要求盡可能地提高檢測精度,用于檢測超高精度非球面(面形誤差為納米 / 亞納米量級,補(bǔ)償器精度、系統(tǒng)誤差的校正精度是關(guān)鍵)。

在光學(xué)元件在位測量方面,雖然提出了加工 ? 測量一體化理念,成功用于光學(xué)元件的精密加工過程并取得了原創(chuàng)性成果,但在位測量、加工 ? 測量一體化受測量原理、集成機(jī)理、技術(shù)難度等方面的制約,很難滿足多尺度、高精度、高頻響、動態(tài)測量、多參量的測量需求。三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)表面具有廣泛應(yīng)用,相應(yīng)微表面形貌的測量不僅涉及粗糙度或瑕疵,而且與輪廓、形狀偏差、位置偏差密切相關(guān)。未來,在位測量需兼具高速性、實(shí)時性、高分辨率、大測量縱深、寬測量范圍。實(shí)現(xiàn)在位測量高精度信息獲取、高效率數(shù)據(jù)處理,關(guān)鍵在于融合局部測量 / 全局測量不確定度評定、測量單元與運(yùn)動單元、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的測量分析理論與評定方法。

三、高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備發(fā)展趨勢

(一)精度與尺寸極端化

極大尺寸、極小尺寸、極高精度的光學(xué)元件,市場需求趨于迫切:① 大口徑非球面光學(xué)元件廣泛應(yīng)用于遙感衛(wèi)星、空間望遠(yuǎn)鏡、地基天文望遠(yuǎn)鏡等精密光學(xué)系統(tǒng),其單體主鏡口徑為3~7 m;② 微結(jié)構(gòu)光學(xué)功能元件在三維成像、光學(xué)聚焦、測量、冷卻、減阻、潤濕等方面應(yīng)用廣泛,相應(yīng)結(jié)構(gòu)尺寸可達(dá)微 / 納米級;③ 在面形精度、表面完整性要求進(jìn)一步提高后,超精密加工過程中的材料去除量降低至微米、納米,甚至原子量級。此外,原子及近原子尺度制造將能量直接作用于原子,通過構(gòu)建原子尺度結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)特定功能與性能,是新一代制造技術(shù)的趨勢之一,對革新高端光學(xué)器件制造具有積極意義。

在光學(xué)元件尺寸和精度極端化的背景下,需要優(yōu)化已有研究規(guī)劃,適時布局以極端精度與尺度制造為代表的新一代制造技術(shù)。立足微觀力學(xué)、機(jī)械制造的學(xué)科背景,積極推動機(jī)械、物理、化學(xué)、材料等學(xué)科交叉,著力開展以下基礎(chǔ)研究:納米及近原子尺度超精密加工的材料去除與遷移機(jī)理、光學(xué)材料多能場輔助的超精密加工新原理與新方法、光學(xué)材料超精密加工亞表面損傷的產(chǎn)生機(jī)理與抑制方法、光學(xué)元件近零損傷表面形成機(jī)理與工藝、復(fù)雜曲面光學(xué)元件高效超精密加工工藝,為高端光學(xué)元件超精密加工關(guān)鍵技術(shù)突破、先進(jìn)加工工藝與裝備開發(fā)筑牢基礎(chǔ)。

(二)形狀與性能一體化

激光核聚變裝置、飛行器光學(xué)導(dǎo)引頭等光學(xué)元件的服役性能,既取決于幾何精度,也受到表層材料物理、化學(xué)、機(jī)械性質(zhì)變化的顯著影響。例如,激光核聚變裝置未能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的“點(diǎn)火”目標(biāo),重要原因在于加工缺陷抑制水平不能滿足系統(tǒng)對輻照損傷的要求。紫外光學(xué)元件高性能超精密制造及其抗強(qiáng)激光損傷特性,實(shí)際上成為制約激光核聚變裝置能否成功研制的瓶頸。

以加工精度作為單一評價指標(biāo),已不再滿足高性能光學(xué)元件的制造要求,需要綜合使用幾何精度、表面完整性指標(biāo)對加工質(zhì)量進(jìn)行全面評價。超精密光學(xué)元件加工由以往的幾何形狀與尺寸精度要求,提升為以性能要求為主、性能與幾何參數(shù)一體化的精密加工要求,此即高性能制造。需要建立面向使役性能要求的形狀 ? 性能一體化加工理論、方法以及工藝技術(shù)體系,為解決高性能光學(xué)元件的制造難題提供新方案。

(三)加工工藝復(fù)合化

高端光學(xué)元件苛刻的服役條件以及極高的性能要求,對革新光學(xué)制造技術(shù)提出迫切需求。高端光學(xué)元件表面形狀復(fù)雜化、表面結(jié)構(gòu)多樣化和微細(xì)化,對加工效率、加工質(zhì)量的要求更高,也提出了綠色低碳的環(huán)境要求。當(dāng)前主流的加工技術(shù)具有局限性,如加工效率偏低、加工精度低不足、表面質(zhì)量難保證、加工可達(dá)性差、環(huán)境污染風(fēng)險高等,高質(zhì)、高效、綠色的先進(jìn)超精密加工技術(shù)成為研究趨勢。

采用多能場輔助或者兩種以上加工工藝復(fù)合方法,可取長補(bǔ)短并發(fā)揮各自優(yōu)勢,克服上述局限性。未來研究重點(diǎn)有:探索新型加工工具材料,建立新型復(fù)合加工系統(tǒng),深化復(fù)合加工機(jī)理研究,拓展復(fù)合加工技術(shù)應(yīng)用。復(fù)合加工技術(shù)朝著高精度、微細(xì)化方向發(fā)展,成為高端光學(xué)元件超精密加工的重要趨勢;針對性開展超精密復(fù)合加工理論與技術(shù)創(chuàng)新研究,切實(shí)提升光學(xué)制造技術(shù)水平與市場競爭力。

(四)加工與檢測一體化
超精密光學(xué)制造突出表現(xiàn)在高精度、高性能、高效率的疊加,加工與檢測一體化是解決相應(yīng)難題的主要手段,針對制造中物理、化學(xué)過程的智能化調(diào)控更顯重要。制造裝備、工具、工藝、檢測設(shè)備等面臨變革,如制造工具需在多傳感器參與的感知調(diào)控下具備材料去除、添加或改性功能。在檢測方面,提高精度是關(guān)鍵,在位、高效、穩(wěn)定仍是主要目標(biāo),支持實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量綜合評價的多物理量檢測成為新發(fā)展方向。
在超精密加工與檢測一體化方面,重點(diǎn)研究內(nèi)容有:在線、在位測試與評定新原理和方法,加工裝備精度的在線檢測模型和系統(tǒng),超精密加工機(jī)床精度指標(biāo)的測試與評定系統(tǒng),高精度自由曲面及微細(xì)結(jié)構(gòu)測量的新原理與新方法,新型模塊化、可重組、多功能測試裝備技術(shù),超精密測量誤差多源分離新方法。超精密加工測量的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為:高精度、大量程測量,形狀和位置精度的同步測量,多物理量檢測表征,高性能檢測的計量。

(五)裝備與工藝智能化
受高端光學(xué)系統(tǒng)的需求牽引,復(fù)雜面形或難加工材料元件的加工效率和精度不斷突破,衍生出的高端光學(xué)元件產(chǎn)品在通用領(lǐng)域得到更多應(yīng)用。在通用領(lǐng)域中的應(yīng)用規(guī)模拓展后,高端光學(xué)元件的規(guī)?;?、定制化制造需求凸顯,從而提出了制造設(shè)備的高效率、高精度、智能化加工要求。在世界工業(yè)新一輪技術(shù)浪潮驅(qū)動下,智能制造成為制造業(yè)的主導(dǎo)趨勢;工業(yè)強(qiáng)國采取積極行動,促進(jìn)制造業(yè)在智能制造、智慧化生產(chǎn)等方向的革新發(fā)展。

目前,高端光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件較多采用定制化的設(shè)計生產(chǎn)模式,根據(jù)客戶特殊需要“量身定制”解決方案;生產(chǎn)制造企業(yè)需掌握設(shè)備生產(chǎn)工藝,將智能制造技術(shù)運(yùn)用到細(xì)分市場產(chǎn)品,進(jìn)而為各類產(chǎn)品創(chuàng)建自動化解決方案。著眼未來,智能制造裝備企業(yè)應(yīng)圍繞市場需求,構(gòu)建高度自動化的生產(chǎn)過程,對各種制造對象、各類制造環(huán)境具有良好的適應(yīng)性。裝備與工藝智能化發(fā)展,將融合數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù),全面提升并高效運(yùn)用控制、傳感、精密制造、識別等關(guān)鍵技術(shù)。

四、面向2035年我國高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)路線圖研究

研究和編制高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)路線圖,可直接支撐我國在此技術(shù)方向的中長期發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)攻關(guān)、理論探索。研究依托相關(guān)咨詢項(xiàng)目,集聚領(lǐng)域內(nèi)院士、專家、學(xué)者的集體智慧,重點(diǎn)完成兩方面工作:① 開展廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研,與航天、航空、船舶、兵器、光學(xué)應(yīng)用、機(jī)床制造等領(lǐng)域的企業(yè)和科研院所實(shí)地調(diào)研相結(jié)合,全面把握我國高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)方向的發(fā)展態(tài)勢和需求情況;② 組織召開了近20次研討會,面向86位本領(lǐng)域?qū)<议_展問卷調(diào)查,精準(zhǔn)研判高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)方向的發(fā)展趨勢,形成我國技術(shù)發(fā)展布局建議。

以2035年為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)形成的高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)及裝備發(fā)展路線圖(見圖1),包含7個方面的內(nèi)容:應(yīng)用需求,發(fā)展目標(biāo),重點(diǎn)產(chǎn)品,數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件和刀具,測量方法與裝備,光學(xué)元件制造共性關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用示范工程。
高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)及裝備發(fā)展路線圖

(一)應(yīng)用需求

1. 深入實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的需要

國家“十四五”規(guī)劃綱要提出,深入實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。高端光學(xué)元件作為制造業(yè)的核心基礎(chǔ)零件,其制造技術(shù)研究對加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力建設(shè)、推動制造業(yè)優(yōu)化升級意義重大。X射線望遠(yuǎn)鏡、極紫外光刻機(jī)、激光核聚變裝置、自由電子激光裝置、同步輻射裝置等高端裝備列為科技前沿領(lǐng)域和重大基礎(chǔ)設(shè)施,關(guān)鍵光學(xué)元件的性能決定了這些高端裝備的性能,而當(dāng)前的制造水平不足以匹配光學(xué)元件的高性能制造需求。

2. 產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求

消費(fèi)電子、半導(dǎo)體制造、智能工業(yè)機(jī)床、紅外熱成像儀、車載鏡頭等產(chǎn)品,大量應(yīng)用光學(xué)元件和組件。2021年,我國光學(xué)鏡片、鏡頭、模組等元器件的市場規(guī)模為1568億元;技術(shù)更新速度快,相應(yīng)市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。國內(nèi)從事高端光學(xué)元件精密制造的企業(yè),數(shù)量較少且產(chǎn)品集聚在中低端,在高分辨率定焦、大倍率變焦、超高清、光學(xué)防抖、安防監(jiān)控一體機(jī)鏡頭等中高端光學(xué)鏡頭制造方面的核心技術(shù)薄弱甚至部分缺失。開展高端光學(xué)元件高性能超精密制造基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究,突破國內(nèi)市場格局并高質(zhì)量“走出去”,是國內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的發(fā)展亟需。

3. 國防裝備發(fā)展需求

對地觀測衛(wèi)星、精確制導(dǎo)飛行器、高能激光器等裝備是國防裝備信息化和現(xiàn)代化的重要支撐,大口徑空間反射鏡、飛行器整流罩、折衍混合光學(xué)元件、高能激光組件等高端光學(xué)元件是先進(jìn)裝備的關(guān)鍵零件。這些關(guān)鍵零件的制造水平?jīng)Q定了國防裝備的設(shè)計性能與服役規(guī)模。然而,國產(chǎn)高端光學(xué)元件的超精密加工技術(shù)水平依然無法全面滿足先進(jìn)裝備發(fā)展需求,有關(guān)技術(shù)封鎖和設(shè)備禁運(yùn)也客觀存在,自主攻關(guān)高端光學(xué)元件超精密加工裝備及其關(guān)鍵技術(shù)極為迫切。

(二)發(fā)展目標(biāo)

1. 突破超精密加工的共性關(guān)鍵技術(shù)


圍繞高端光學(xué)元件的超精密制造需求,重點(diǎn)突破全頻譜納米 / 亞納米級精度創(chuàng)成、近無缺陷高表面完整性加工、超精密機(jī)床正向設(shè)計與數(shù)據(jù)資源建構(gòu)、超精密智能機(jī)床制造等共性關(guān)鍵技術(shù),支持光學(xué)制造技術(shù)應(yīng)用從高精度提升至高性能。
2. 研發(fā)和應(yīng)用關(guān)鍵超精密加工裝備

在近期,重點(diǎn)研發(fā)應(yīng)用亟需但未能實(shí)現(xiàn)自主供給商品化、屬于國外禁運(yùn)的重大裝備,如4 m及以上口徑光學(xué)元件毛坯制造基礎(chǔ)裝備、輕量化及超精密磨削裝備、亞納米級加工裝備、超大口徑光學(xué)元件超精密測量儀器。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提升重大裝備性能并擴(kuò)充種類,如7 m及以上口徑光學(xué)元件毛坯制造基礎(chǔ)裝備、輕量化及超精密磨削裝備、原子級加工裝備、超大口徑光學(xué)元件超精密測量儀器、超大尺寸光學(xué)元件修復(fù)裝備、航天器機(jī)載光學(xué)元件制造及修復(fù)裝備。

3. 形成超精密制造領(lǐng)軍企業(yè)

優(yōu)化以國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家工程研究中心、省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為核心的光學(xué)元件超精密制造科研體系,引導(dǎo)“產(chǎn)學(xué)研”融合發(fā)展,推動創(chuàng)新資源整合升級。鼓勵重點(diǎn)方向基礎(chǔ)良好的企業(yè)發(fā)展成為專精特新“小巨人”企業(yè),建設(shè)示范性智能工廠,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的裝備應(yīng)用,提升產(chǎn)業(yè)鏈配套供給水平。發(fā)展光學(xué)元件超精密制造專業(yè)技術(shù)服務(wù)企業(yè),支持形成良好的制造業(yè)生態(tài)。

4. 提升機(jī)床和單元部件的自主化率及市場占有率
打破我國光學(xué)元件加工機(jī)床行業(yè)“低端混戰(zhàn)、中端爭奪、高端失守、大而不強(qiáng)”的競爭格局。在國產(chǎn)光學(xué)元件超精密制造裝備、高檔數(shù)控系統(tǒng)、超精密關(guān)鍵功能部件方面,國內(nèi)市場占有率近期目標(biāo)均為70%,2035年提升至80%。

(三) 重點(diǎn)產(chǎn)品

1. 超精密車削裝備

到2025年,面形誤差PV≤0.2 μm/75 mm,表面粗糙度Ra≤3 nm。到2030年,面形誤差PV≤0.15 μm/75 mm,表面粗糙度Ra≤2 nm。到2035年,面形誤差PV≤0.1 μm/75 mm,表面粗糙度Ra≤1.5 nm。

2. 超精密銑削裝備

到2025年,面形誤差PV≤0.3 μm/75 mm,表面粗糙度Ra≤10 nm。到2030年,面形誤差PV≤0.2 μm/75 mm,表面粗糙度Ra≤8 nm。到2035年,面形誤差PV≤0.15 μm/75 mm,表面粗糙度Ra≤5 nm。

3. 超精密磨削裝備

到2025年,加工口徑≥4 m,面形誤差PV≤10 μm/m,亞表面損傷≤35 μm。到2030年,加工口徑≥5 m,面形誤差PV≤8 μm/m,亞表面損傷≤25 μm。到2035年,加工口徑≥7 m,面形誤差PV≤8 μm/m,亞表面損傷≤15 μm。

4. 超精密拋光裝備

到2025年,加工口徑≥4 m,面形誤差RMS≤12 nm。到2030年,加工口徑≥5 m,面形誤差RMS≤8 nm。到2035年,加工口徑≥7 m,面形誤差RMS≤5 nm。

(四)數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件和刀具

1. 數(shù)控系統(tǒng)

建立開放式、網(wǎng)絡(luò)化的云架構(gòu)數(shù)控系統(tǒng),基于云平臺的智能數(shù)控系統(tǒng)。云上控制編程處理靈活,開放性良好,支持手機(jī)、筆記本電腦、工業(yè)計算機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種人機(jī)交互前端。突破多軸、多通道、納米插補(bǔ)數(shù)控加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)加工、刀具壽命管理、在位測量、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真、自監(jiān)控、維護(hù)、優(yōu)化、重組等功能。

2. 關(guān)鍵功能部件

到2025年,突破超精密動靜壓軸承制造與檢測、超精密反饋元件與運(yùn)動控制等技術(shù),具備高精度、高剛度、運(yùn)動平穩(wěn)的功能部件制造能力。到2030年,突破多物理量可調(diào)運(yùn)動部件、檢測單元等技術(shù),具備高性能功能部件制造能力。到2035年,突破關(guān)鍵功能部件多物理量狀態(tài)感知、多物理量調(diào)控、精度 / 剛度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù),具備智能化功能部件制造能力。

3. 刀具

在金剛石砂輪方面,近期具備批量生產(chǎn)和應(yīng)用細(xì)粒度、高性能金剛石 / CBN砂輪的能力,進(jìn)一步發(fā)展超細(xì)粒度、高性能金剛石 / CBN砂輪。在金剛石車 / 銑刀具方面,著重發(fā)展復(fù)合納米結(jié)構(gòu)化刀具,解決加工表面中高頻誤差大、加工效率和精度難以兼顧的難題。在拋光工具方面,近期發(fā)展多種可控柔體亞納米拋光工具,進(jìn)一步發(fā)展刀具工作狀態(tài)智能化監(jiān)測、刀具數(shù)字化設(shè)計制造一體化等技術(shù)。

(五)測量方法與裝備

1. 機(jī)床精度測量

在快速在機(jī)誤差測量儀器和標(biāo)準(zhǔn)方面,開發(fā)新一代測量儀器、方案和標(biāo)準(zhǔn),破解激光干涉儀、電容傳感器價格昂貴,操作復(fù)雜等難題。在超精密機(jī)床誤差識別與實(shí)時補(bǔ)償技術(shù)方面,開發(fā)誤差溯源分析算法,高效識別幾何誤差;優(yōu)化機(jī)床幾何誤差在機(jī)測量的快速解算方法,實(shí)現(xiàn)誤差的實(shí)時補(bǔ)償。在機(jī)床誤差的自適應(yīng) / 智能檢測與評價方面,探究技術(shù)機(jī)理,揭示超精密機(jī)床的幾何誤差與加工表面質(zhì)量之間的關(guān)系及響應(yīng)機(jī)制。

2. 光學(xué)元件在位測量

在光學(xué)元件的低應(yīng)力、高效率、接觸式測量技術(shù)方面,降低接觸應(yīng)力對光學(xué)元件的破壞作用,削弱針尖磨損導(dǎo)致的測量精度退化效應(yīng),提升接觸式在位測量的效率。在復(fù)雜光學(xué)元件的非接觸式納米 / 亞納米精度測量技術(shù)方面,突破機(jī)床溫變、振動、污染條件下復(fù)雜光學(xué)元件幾何精度的超精密檢測難題。在光學(xué)元件的多模態(tài)跨尺度形性測量技術(shù)方面,實(shí)現(xiàn)面形精度、微觀形貌、表面缺陷、亞表面損傷、殘余應(yīng)力等多模態(tài)、跨尺度表面特性與使役性能的快速表征。

3. 光學(xué)元件離線測量

在復(fù)雜光學(xué)元件亞納米幾何精度測量技術(shù)方面,突破高陡度非球面、自由曲面的全頻譜亞納米精度檢測難題。在光學(xué)元件表面完整性的多參數(shù)、多傳感器協(xié)同表征技術(shù)方面,實(shí)現(xiàn)光學(xué)元件多參數(shù)表面完整性的實(shí)時定量準(zhǔn)確評價,提升加工缺陷的修復(fù)精度。在光學(xué)元件時 ? 空域形性參數(shù)的跨尺度表征與信息融合技術(shù)方面,面向光學(xué)元件使役性能要求,形成形性一體化制造能力。

(六)光學(xué)元件制造共性關(guān)鍵技術(shù)

1. 全頻譜納米 / 亞納米級精度創(chuàng)成

復(fù)雜光學(xué)元件的全頻譜納米 / 亞納米級精度創(chuàng)成決定了光刻物鏡、空間光學(xué)、強(qiáng)光光學(xué)等方面的應(yīng)用水平,研究難度表現(xiàn)在:納米精度要求穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)亞納米量級的材料去除;復(fù)雜形狀引起材料去除率變化,需要進(jìn)行有效補(bǔ)償;全頻段誤差、加工缺陷等影響光學(xué)性能,要求實(shí)現(xiàn)一致收斂和去除?,F(xiàn)有光學(xué)加工方法較多基于經(jīng)驗(yàn),具有不確定性,難以克服現(xiàn)代光學(xué)零件加工的性能瓶頸,需要突破異質(zhì) / 各向異性材料納米量級可控去除、復(fù)雜曲面可控補(bǔ)償修形、弱剛度光學(xué)元件確定性去除、微弧度級斜率誤差抑制、光學(xué)制造裝備運(yùn)動軸性能設(shè)計、復(fù)雜曲面全頻段超精密檢測等關(guān)鍵技術(shù)。

2. 近無缺陷高表面完整性加工

采用單一物理場的加工方法,很難實(shí)現(xiàn)高精度的近零亞表面損傷加工;原子級多物理場納米加工機(jī)理研究匱乏,加工表面容易出現(xiàn)脆性裂紋、加工缺陷、表層物理和化學(xué)特性變化。研究多能場復(fù)合加工中表面完整性的動態(tài)演化過程及其影響因素,辨明實(shí)現(xiàn)近無缺陷高表面完整性加工的條件,需要突破面向光學(xué)元件使役性能的表面完整性設(shè)計、光學(xué)元件控域控量控性、表面加工缺陷確定性原位修復(fù)、跨尺度表面缺陷無損精確表征、多參數(shù)表面完整性多物理場表征等關(guān)鍵技術(shù)。

3. 超精密數(shù)控機(jī)床正向設(shè)計與數(shù)據(jù)資源建構(gòu)

國產(chǎn)精密 / 超精密光學(xué)加工機(jī)床的精度、可靠性、穩(wěn)定性,相比國際先進(jìn)水平存在階段性差距,缺乏面向機(jī)床使役性能的正逆向設(shè)計方法是導(dǎo)致上述差距的重要原因。超精密機(jī)床的正向設(shè)計,取決于設(shè)計資源數(shù)據(jù)庫,機(jī)床的精度及剛度與機(jī)床結(jié)構(gòu)、零部件精度、控制參數(shù)之間的關(guān)系模型;需要突破數(shù)控機(jī)床的功能設(shè)計、構(gòu)型設(shè)計,精度設(shè)計、靜 / 動剛度設(shè)計、熱平衡設(shè)計,包括動力學(xué)優(yōu)化、輕量化設(shè)計在內(nèi)的多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù);構(gòu)建開放的工藝軟件與數(shù)據(jù)庫,集成完備的設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)、知識庫、案例庫。

4. 超精密智能機(jī)床制造

超精密機(jī)床制造技術(shù)薄弱,是國產(chǎn)光學(xué)加工裝備性能落后于進(jìn)口產(chǎn)品的關(guān)鍵因素之一。提高超精密機(jī)床制造水平,需兼顧關(guān)鍵零部件制造與整機(jī)裝配、智能機(jī)床系統(tǒng)與技術(shù)的發(fā)展:對于前者,需要突破基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)件低應(yīng)力制造、高分辨率納米 / 亞納米運(yùn)動伺服進(jìn)給系統(tǒng)制造、工件臺納米定位與運(yùn)動協(xié)同控制、超精密空氣主軸與全約束閉合式油靜壓導(dǎo)軌制造、自動調(diào)平間斷式空氣隔振系統(tǒng)制造、超精密切削與高效低損傷磨拋工具制造等方面的關(guān)鍵技術(shù);對于后者,需要突破高穩(wěn)定性智能伺服調(diào)整、熱變形智能控制、加工狀態(tài)實(shí)時智能導(dǎo)航、五軸加工誤差智能調(diào)諧、智能實(shí)時防碰撞系統(tǒng)、加工過程切削負(fù)載自適應(yīng)智能控制、機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)智能診斷與預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)。

(七)應(yīng)用示范工程

1. 大口徑輕量化空間光學(xué)元件制造

高分辨率對地觀測系統(tǒng)、X射線望遠(yuǎn)鏡等空間裝備,以大口徑光學(xué)元件為核心功能支撐。大口徑光學(xué)元件材料硬脆、面形復(fù)雜、極端輕量化,需要實(shí)現(xiàn)全頻譜納米級加工精度,而國產(chǎn)制造裝備在口徑、精度、效率方面均不能滿足要求。建議實(shí)施大口徑輕量化空間光學(xué)元件制造應(yīng)用示范工程,形成4 m口徑空間光學(xué)元件的超精密高效率磨削、拋光、修形、檢測技術(shù)與國產(chǎn)化裝備。

2. 探測制導(dǎo)光學(xué)元件高性能超精密制造

精密復(fù)雜慣性器件、高陡度保形光學(xué)元件等,較多采用高硬脆性材料,面臨共形、氣動熱、高光譜、高過載等使役環(huán)境挑戰(zhàn);通過加工精度、材料特性、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的耦合調(diào)控,才能獲得預(yù)期的探測制導(dǎo)性能。建議實(shí)施面向使役性能的光學(xué)元件設(shè)計 ? 加工 ? 測量一體化制造應(yīng)用示范工程,揭示極端服役環(huán)境下加工精度對服役性能的影響機(jī)制,形成探測制導(dǎo)光學(xué)元件的高性能超精密制造技術(shù)與國產(chǎn)化加工裝備。

3. 強(qiáng)光光學(xué)元件抗輻照損傷制造

激光點(diǎn)火裝置、高能激光器的強(qiáng)光光學(xué)元件服役于強(qiáng)激光環(huán)境,因加工缺陷誘導(dǎo)的輻照損傷成為制約相應(yīng)裝備性能提升的瓶頸。建議實(shí)施強(qiáng)光光學(xué)元件抗輻照損傷制造應(yīng)用示范工程,揭示微納米加工缺陷對抗輻照損傷性能的影響及抑制機(jī)理,形成近無缺陷強(qiáng)光元件的高性能制造技術(shù)和國產(chǎn)化磨削、拋光、缺陷抑制裝備。

4. 極紫外光刻機(jī)物鏡超精密制造

光刻物鏡的制造水平?jīng)Q定著光刻機(jī)的制程精度,我國在此方向的技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,尚無自主可控的產(chǎn)品可供應(yīng)用,而進(jìn)口渠道不可依賴。建議實(shí)施極紫外光刻機(jī)物鏡超精密制造應(yīng)用示范工程,闡明原子 / 近原子尺度加工機(jī)理,形成全頻譜亞納米精度光刻物鏡加工技術(shù)與國產(chǎn)化拋光、修形、檢測裝備。

五、我國高端光學(xué)元件超精密加工技術(shù)與裝備發(fā)展建議

(一)優(yōu)化創(chuàng)新體系設(shè)置,組織優(yōu)勢資源成立技術(shù)聯(lián)盟

建議設(shè)立國家超精密加工技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心、光學(xué)元件超精密制造技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。采取“政產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新模式,積極發(fā)揮政府引導(dǎo)作用,形成市場主導(dǎo)的發(fā)展模式。強(qiáng)化用戶工藝主導(dǎo)的主機(jī)研發(fā)理念,突出用戶工藝應(yīng)用驗(yàn)證,提升超精密加工機(jī)床的工藝適應(yīng)性。組織企業(yè)需求對接、重大項(xiàng)目論證、關(guān)鍵技術(shù)研討,著力解決機(jī)床正向設(shè)計與資源構(gòu)建、超精密機(jī)床制造、可靠性與精度保持性、納米 / 亞納米精度創(chuàng)成、近無缺陷加工等關(guān)鍵技術(shù)和瓶頸環(huán)節(jié)。

(二)加大資源保障力度,布局基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)計劃

在國家各類科技計劃中,有層次、有重點(diǎn)地支持光學(xué)元件超精密加工技術(shù)發(fā)展。建議設(shè)立“關(guān)鍵光學(xué)元件高性能制造基礎(chǔ)”國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、“光學(xué)制造基礎(chǔ)”國家自然科學(xué)基金重大研究計劃,支持突破光學(xué)元件高性能制造的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)。建議接續(xù)實(shí)施“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國家科技重大專項(xiàng),增設(shè)“光學(xué)元件高性能超精密制造技術(shù)與裝備”專題,為超精密數(shù)控機(jī)床發(fā)展提供關(guān)鍵支持。建議“高性能制造技術(shù)與重大裝備”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目加大對光學(xué)元件超精密制造技術(shù)與裝備的支持力度,推動光學(xué)制造共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范。

(三)加強(qiáng)人才培育,構(gòu)建梯隊(duì)并擴(kuò)大隊(duì)伍規(guī)模

機(jī)床領(lǐng)域相對“冷門”,在高校中的學(xué)科地位被弱化,高端人才流失現(xiàn)象嚴(yán)重,人才梯隊(duì)建設(shè)較為滯后。構(gòu)建本領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略科技力量,需要依托創(chuàng)新型領(lǐng)軍企業(yè)、具有比較優(yōu)勢的科研院所,在培養(yǎng)、引進(jìn)、用好領(lǐng)軍人才、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)方面積極作為。建立高端人才引進(jìn)通道,完善配套政策,運(yùn)用技術(shù)入股、股權(quán)激勵、成果轉(zhuǎn)化收益分配等機(jī)制。培育面向工業(yè)創(chuàng)新需求的工程技術(shù)人才、基礎(chǔ)扎實(shí)的應(yīng)用型研發(fā)人才,合理擴(kuò)大隊(duì)伍規(guī)模??稍诟黝惪萍加媱澲性鲈O(shè)定向項(xiàng)目,給與專業(yè)團(tuán)隊(duì)連續(xù)支持,保持研究隊(duì)伍穩(wěn)定。

(四)筑牢產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ),培育龍頭企業(yè)、專精特新“小巨人”企業(yè)

建議發(fā)布政策并配套保障資源,支持國產(chǎn)超精密機(jī)床、高檔數(shù)控系統(tǒng)、高性能關(guān)鍵功能部件、高性能刀具的產(chǎn)品研發(fā)與示范應(yīng)用,兼顧市場競爭力提升和自主可控能力增強(qiáng)。培育光學(xué)制造技術(shù)與裝備方面的龍頭企業(yè),鼓勵關(guān)聯(lián)企業(yè)發(fā)展成為專精特新“小巨人”企業(yè),在財稅、投融資、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品進(jìn) / 出口、知識產(chǎn)權(quán)、國際合作等方面給與重點(diǎn)支持。