光学システムにおける精密ガラス部品：用途と製造上の課題

光学ガラスは、現代のフォトニクスの基盤となる素材です。通信から防衛まで、これらの部品に対する要求はますます厳しくなっています。

高出力レーザーシステムでは、光学部品は膨大なエネルギー密度に耐えなければなりません。ガラス中の微細な欠陥や不純物は、レーザー誘起損傷を引き起こし、システム全体に悪影響を及ぼす可能性があります。そのため、製造においては、表面下の損傷を排除し、高い均質性を確保することで、ビームの歪みを防止することに重点が置かれています。

宇宙望遠鏡やリモートセンシング機器の開口径が拡大するにつれ（現在では4メートルを超えるものもある）、軽量化と表面精度に対する要求はますます高まっている。宇宙用光学部品は、極端な熱環境下でも形状を維持する必要があり、そのためには超低熱膨張係数を持つ材料が求められる。

半導体業界では、EUVリソグラフィシステムは、表面粗さが0.1nm（RMS）未満に制御された反射鏡に依存している。原子レベルの凹凸でさえ光を散乱させ、チップ​​の解像度を損なう可能性がある。これは光学ガラス製造の頂点と言える。

製造上の課題：応力、平面度、平滑度

1. 内部ストレスのコントロール

• 課題：硬くて脆いガラスを加工すると、しばしば微細な応力が発生する。
• 当社のアプローチ：当社は高度な焼きなましプロセスと低損傷成形技術を採用しています。冷却速度を厳密に制御し、応力除去加工戦略を用いることで、ガラスの内部構造が中性かつ安定した状態を維持することを保証します。

2．超高平坦度（低周波精度）の実現

• 課題：従来の研磨方法では、波面精度を低下させるような波状痕や形状誤差が生じる可能性がある。
• 当社のアプローチ：当社は高精度なコンピュータ制御光学表面加工（CCOS）を採用しています。これにより、低周波誤差（形状偏差）を補正し、ピーク・トゥ・バレー（PV）値を1nm未満に抑え、光路の完全なアライメントを確保します。

3．表面粗さ（高周波平滑度）

• 課題：研磨によって生じた「曇り」や微細な傷を取り除くには、材料除去から表面平滑化へと移行する必要がある。
• 当社のアプローチ：当社は、磁気アシスト研磨を含む高度な研磨技術を採用しています。この技術により、複雑な形状（自由曲面レンズなど）のバッチ処理が可能となり、新たな表面下損傷を発生させることなく、サブナノメートルレベルの表面粗さ（Ra < 0.6 nm）を実現できます。

ZHHIMG：超精密技術におけるあなたのパートナー

• 複雑な形状：自由曲面、非球面、平面光学部品の機械加工。
• 計測・検査：干渉計や形状測定器を用いて、表面品質と形状精度をリアルタイムで検証します。
• 材料に関する専門知識：溶融石英、石英、および高い透過率と低い熱膨張率で知られる特殊光学ガラスに関する豊富な経験。