为超精密制造和检测技术保驾护航

本刊记者　武光磊

为超精密制造和检测技术保驾护航

本刊记者武光磊

孔令豹

在医学上，检测肿瘤标志从而及时有效地进行肿瘤治疗；在军事上，有效提高系统的精确度，增强军事作战能力；在工业上，集成电路板生产过程可更有效监测电路线路连接及器件损坏等质量问题，提高生产质量水平。这些都是复旦大学信息科学与工程学院青年研究员孔令豹和他所在的团队积极研究探索的方向。为超精密制造和检测技术保驾护航，是孔令豹一直以来的坚持。

基础决定高度

孔令豹从事超精密光学制造与测量领域的研究已长达15年，从超精密金刚石加工技术、自由曲面技术的出现到逐步应用，他做了大量富有成效的研究工作，研究成果也得到国际学术界的普遍认可。

超精密自由曲面及功能结构面设计、制造与检测技术是适应国际光电探测、智能照明以及现代成像系统发展的研究热点，同时其应用需求越来越迫切，目前在航空、军事以及民用产品中也得到越来越多的体现。然而，由于超精密自由面及功能结构面面形复杂，精度要求高等特点，在设计、制造和检测方面都极具挑战性难度，导致目前我国在该研究领域与国际发达国家相比仍有相当大的距离，主要原因之一就是缺乏该领域的研究积累和相关高端人才。

但是孔令豹的人生字典里从来都是“不畏挑战，用基础战胜高度”。他的科研脚步在超精密制造和检测技术中踏出一串坚实的成就：2011年，孔令豹参与了广东省引进科研创新团队计划，协助建立纳米数控装备及纳米加工技术研发基地，为推动和加强香港与内地的科技合作以及国内行业的进步，做出了不可忽视的贡献。此后，孔令豹于2015年6月回到上海，加入复旦大学信息科学与工程学院开展新的科研工作。他将超精密制造和检测的专业知识融入新的科研方向和项目中，再结合国家在军工和国防方面的需求，展开超精密极端制造领域的研究；此外，孔令豹也密切关注智能制造发展领域，包括光学3D打印的先期研究，功能型微纳结构面的研究等。

科研铸就未来

超精密制造和检测技术的应用不仅可实现常规曲面难以实现的特殊光学效果，还可以实现超景深3D成像系统，用于虚拟及增强现实（VR/AR）技术，包括军用头盔显示、工业用在线自动化测量、民用的影视娱乐等。孔令豹预测该技术在未来会出现井喷式增长。

超精密制造技术的一个重要应用——超精密自由曲面技术。孔令豹和其团队对此项技术进行了创新：率先开发了适用于各类自由曲面的通用自由曲面评定算法，克服了现有各种自由曲面评定方法的局限性和针对性，有助于实现超精密自由曲面评定标准的统一性和国际标准化以及突破在自由曲面测量与评定领域的瓶颈和技术难关。在多轴超精密光学自由曲面数控加工优化系统方面，孔令豹利用该系统成功实现了表面生成仿真及误差参数预报、切削参数以及加工策略的优化。此外，复杂光学自由曲面自动编程及其刀具轨迹生成系统填补了当时商用超精密加工刀具轨迹生成系统在自由曲面加工方面的空白，实现了从2～7轴的多轴数控自动编程和刀具轨迹仿真，并成功应用于加工复杂自由曲面光学关键元件，大大提高了加工精度。与此同时，孔令豹还研发了一套复杂自由曲面光学设计、加工、测试一体化集成的制造平台，大大缩短了超精密光学自由曲面的产品研发周期，提高了产品的加工精度及质量，为实现自由曲面光学元件从光学功能设计到注塑成形产品的集成制造技术提供了完整解决方案。

在未来，孔令豹希望以复旦大学优良的科研和教学为基础，结合国家重大需求，在超精密微纳光学制造领域，尤其是超精密微纳结构及自由曲面、功能型微纳结构加工技术领域上，能够进一步提升研发能力，开拓出新的研究领域和方向。相信孔令豹也将继续在超精密制造和检测技术领域做一名奔跑者，带领团队奔向更美好的明天。