非球面光学元件被广泛应用于军用和民用光电产品领域，如在摄影镜头和取景器、变焦镜头、卫星红外望远镜、条形码读出头、光纤接头、医疗仪器等。这是由于非球面光学系统可以消除球差、彗差、像散、场曲等所造成的光能损失，并具有球面光学元件无可比拟的高质量图像信息采集能力；另外，非球面光学系统可以提高光学系统的相对口径比，扩大视场角，并能以一个或几个非球面零件代替多个球面零件，从而使系统的结构紧凑化，镜头小型化、成本低廉化。近年随着我国智能电子设备，医疗设备等产品大量普及，以及产品更新换代速度加快，大大提高了整个市场对是非球面光学元件的需求。然而先进的加工技术由国外的研究机构所掌握，我国的加工技术起步较晚，并且我国针对非球面镜的抛光技术并未市场化，不仅加工成本高昂，并且其核心技术主要掌握在高校以及其他科研单位，或者军工机构，因此需要展开低成本、高效、易市场化的非球面镜纳米级超精密抛光研究。本项目针对非球面镜功能器件，使用一种智能型磁性混合流体MCF在磁场控制下对非球面器件进行纳米级超精密抛光。该方法采用的磁性混合流体是一种智能流体，当置于磁场中时，会产生流变现象，从液态转变为类固态，其生成的抛光工具与工件外观形状具有极高贴合度，另外通过改变磁铁形状可以生成不同形状的抛光工具，灵活实用。目前该方法使用的磁铁为环形柱状的永久磁铁，可以生成环状的抛光工具。同时该方法采用6自由度机械手臂控制工件抛光路径，可以实现智能化控制，具有极强的灵活性。实验结果表明非球面金属反射镜表面粗糙度30分钟抛光后Ra22纳米降低到Ra8.9纳米。图1：Ra22.0 纳米图2：Ra15.0 纳米图3：Ra8.9 纳米