在光学玻璃上加工减反射结构,能有效减少光的反射、提高透射或衍射效率,是提高太阳电池的光电转换效率和有机发光二极管(OLED)出光效率的重要手段。然而光学玻璃硬度高、脆性大,在光学玻璃基板上加工减反射微结构极为困难。本文以OLED常用的BK7光学玻璃为基板材料,进行减反射V形微沟槽阵列的金刚石飞切加工,对V形微沟槽阵列进行光学设计,通过单槽飞切加工实验研究飞切加工机理并优化加工工艺参数,最终制造出光学玻璃V形微沟槽阵列结构,并对其进行光学性能测试。具体研究内容如下:(1)V形微沟槽阵列结构的光学设计基于严格耦合波法对V形微沟槽阵列结构的光学性能进行模拟分析,研究阵列V形沟槽深度、占空比等关键几何参数对减反射性能的影响规律,为减反射结构加工提供光学上的设计依据。(2)金刚石飞切加工切削厚度计算根据金刚石飞切加工的切削层实际剖面形状,建立了考虑刀具圆弧半径的飞切加工切削厚度精确计算模型,分析切削刃上各点切削厚度变化趋势,推导完整切削周期中最大切削厚度计算公式,通过理论计算得出转速、进给速度和切深分别与最大切厚之间的函数关系。(3)光学玻璃单沟槽金刚石飞切加工通过BK7表面单沟槽加工试验,研究转速、进给速度和切深对加工表面质量的影响,对不同切深下刀尖磨损引起的结构表面损伤特征进行分析。发现切深较小时刀尖导致的横向裂纹更容易扩展到表面形成沟槽两侧的微小崩碎,破坏微结构表面完整性。(4)减反射阵列结构的飞切加工及其光学性能测试进行不同占空比的减反射阵列结构飞切加工,研究占空比对于阵列结构表面完整性的影响。通过自搭建的光色空间分布测量系统对样品不同角度下的反射及透射强度进行测试,测试结果表明,微沟槽有利于不同角度入射光的增透减反射。同时,该结构可用于LED器件的配光设计,实现发射波长为365 nm、395 nm紫外器件光束角缩小9°。