为减小模芯的制造误差对模压成型的衍射光学元件（DOEs）光学性能的影响，对具有曲面基底衍射微结构表面的微晶铝合金模芯开展了单点金刚石车削（SPDT）工艺研究。基于遮挡效应和散射效应分析模芯制造误差对DOEs衍射效率的影响，建立刀具半径和刀具偏转角与衍射效率之间的数学关系模型，提出提高加工精度的优化方法。在该方法的指导下进行了衍射光学模芯车削实验，并对比预期衍射效率与实验结果。结果表明：采用该优化方法选择工艺参数能够减小模芯制造误差对衍射效率的影响，提高DOEs的光学性能，为SPDT衍射光学模芯制作提供参考。

为了制造高精度塑料衍射微透镜,提出采用Taguchi方法在大范围内选择工艺参数,通过信噪比确定显著影响微结构成型精度的工艺参数,并通过加权综合评分法进行多目标优化获得最优参数组合。结果表明保压压力、模具温度和保压时间对微结构成型精度具有显著影响。为了提高衍射微结构成型精度,分析了衍射微透镜注塑成型误差的主要来源并建立了误差补偿模型。实验结果表明注塑成型的衍射微结构高度误差为5.69%,周期宽度误差为6.16%,衍射微结构的注塑成型精度获得显著提高。

折衍混合透镜具有重量轻和结构紧凑的特点, 在空间光学仪器等方面有一定的优势。结合物镜设计要求的工作波段 3.7～4.8 .m、焦距 64 mm和 F数 1.6等参数, 采用了含有平面衍射微结构的 3片式分离镜片, 物镜总长度和重量得以明显减少, 减少约 40%。镜片选用了常用的红外光学材料硅和锗, 设计对公差的要求较为宽松, 得到的弥散斑半径小于 9.5 .m, 各个视场的 MTF值在 17毫米线对处均达到 0.8。硅平面镜表面的衍射微结构可以用 4次套镀薄膜的方法来实现 16个台阶, 分析了衍射微结构可接受的加工误差范围。选用 SiO和 ZnS膜层来减少镜片表面反射损失, 波段内物镜的光学效率达到 93%。