為超精密制造和檢測技術保駕護航

本刊記者　武光磊

為超精密制造和檢測技術保駕護航

本刊記者武光磊

孔令豹

在醫學上，檢測腫瘤標志從而及時有效地進行腫瘤治療；在軍事上，有效提高系統的精確度，增強軍事作戰能力；在工業上，集成電路板生產過程可更有效監測電路線路連接及器件損壞等質量問題，提高生產質量水平。這些都是復旦大學信息科學與工程學院青年研究員孔令豹和他所在的團隊積極研究探索的方向。為超精密制造和檢測技術保駕護航，是孔令豹一直以來的堅持。

基礎決定高度

孔令豹從事超精密光學制造與測量領域的研究已長達15年，從超精密金剛石加工技術、自由曲面技術的出現到逐步應用，他做了大量富有成效的研究工作，研究成果也得到國際學術界的普遍認可。

超精密自由曲面及功能結構面設計、制造與檢測技術是適應國際光電探測、智能照明以及現代成像系統發展的研究熱點，同時其應用需求越來越迫切，目前在航空、軍事以及民用產品中也得到越來越多的體現。然而，由于超精密自由面及功能結構面面形復雜，精度要求高等特點，在設計、制造和檢測方面都極具挑戰性難度，導致目前我國在該研究領域與國際發達國家相比仍有相當大的距離，主要原因之一就是缺乏該領域的研究積累和相關高端人才。

但是孔令豹的人生字典里從來都是“不畏挑戰，用基礎戰勝高度”。他的科研腳步在超精密制造和檢測技術中踏出一串堅實的成就：2011年，孔令豹參與了廣東省引進科研創新團隊計劃，協助建立納米數控裝備及納米加工技術研發基地，為推動和加強香港與內地的科技合作以及國內行業的進步，做出了不可忽視的貢獻。此后，孔令豹于2015年6月回到上海，加入復旦大學信息科學與工程學院開展新的科研工作。他將超精密制造和檢測的專業知識融入新的科研方向和項目中，再結合國家在軍工和國防方面的需求，展開超精密極端制造領域的研究；此外，孔令豹也密切關注智能制造發展領域，包括光學3D打印的先期研究，功能型微納結構面的研究等。

科研鑄就未來

超精密制造和檢測技術的應用不僅可實現常規曲面難以實現的特殊光學效果，還可以實現超景深3D成像系統，用于虛擬及增強現實（VR/AR）技術，包括軍用頭盔顯示、工業用在線自動化測量、民用的影視娛樂等。孔令豹預測該技術在未來會出現井噴式增長。

超精密制造技術的一個重要應用——超精密自由曲面技術。孔令豹和其團隊對此項技術進行了創新：率先開發了適用于各類自由曲面的通用自由曲面評定算法，克服了現有各種自由曲面評定方法的局限性和針對性，有助于實現超精密自由曲面評定標準的統一性和國際標準化以及突破在自由曲面測量與評定領域的瓶頸和技術難關。在多軸超精密光學自由曲面數控加工優化系統方面，孔令豹利用該系統成功實現了表面生成仿真及誤差參數預報、切削參數以及加工策略的優化。此外，復雜光學自由曲面自動編程及其刀具軌跡生成系統填補了當時商用超精密加工刀具軌跡生成系統在自由曲面加工方面的空白，實現了從2～7軸的多軸數控自動編程和刀具軌跡仿真，并成功應用于加工復雜自由曲面光學關鍵元件，大大提高了加工精度。與此同時，孔令豹還研發了一套復雜自由曲面光學設計、加工、測試一體化集成的制造平臺，大大縮短了超精密光學自由曲面的產品研發周期，提高了產品的加工精度及質量，為實現自由曲面光學元件從光學功能設計到注塑成形產品的集成制造技術提供了完整解決方案。

在未來，孔令豹希望以復旦大學優良的科研和教學為基礎，結合國家重大需求，在超精密微納光學制造領域，尤其是超精密微納結構及自由曲面、功能型微納結構加工技術領域上，能夠進一步提升研發能力，開拓出新的研究領域和方向。相信孔令豹也將繼續在超精密制造和檢測技術領域做一名奔跑者，帶領團隊奔向更美好的明天。