非球面及自由曲面光学元器件是光电和通讯产品中的关键部件,如移动电话镜头、激光打印机、手持式扫描仪、LED背光模组、光纤连接器,以及其他LED照明产品等。光学自由曲面具有非对称结构,使各种光学微结构广泛应用于先进光学产品中,如LCD背光系统,光纤连接器的V形槽等。这些自由曲面光学部件的市场非常巨大且不断增长。然而,由于光学自由曲面的结构复杂性和多样性,这给设计和精密制造这些自由曲面光学零部件提出了许多研究挑战。在制造自由曲面光学元件时,采用超精密加工技术,可制造出具有亚微米形状精度以及纳米级光洁度的光学自由曲面,而无须任何后续处理。本演讲旨在使听众深入理解自由曲面在成像及非成像光学应用中的最新技术和实践。内容涵蓋了自由曲面在成像及非成像光学的应用,以及用于裂造自由曲面光学部件的超精密自由曲面加工技术的发展。此外,探讨了设计及超紧密加工自由曲面的一个综合方法和途径。所提出的综合方法为优化光学设计、加工参数、最佳切削策略以及优化表面质量提供了重要依据和手段,而无须造行昂贵且费时的试切试验。