随着航空光学测量和遥感领域的不断发展,对光学系统的重量和体积以及光学元件的快速制备和环境适应性提出了更高的要求。金属反射镜具有良好的加工性和较低的材料成本等优点,逐渐成为航空光学设备光学元件的选择之一。为了提高金属反射镜的结构刚度,实现更高程度的轻量化率,本文提出了一种采用增材制造技术制造金属镜的方案。本文从激光选区熔化成形AlSi10Mg合金的材料性能、增材制造反射镜基体制备、金属反射镜改性层、金属反射镜支撑结构和轻量化结构形式等五个方面进行了研究,以期实现增材制造金属反射镜的制备,拓展其适用范围。主要研究内容如下:（1）激光选区熔化成形材料AlSi10Mg铝合金的工艺特征。增材制造成形零件会出现各向物理性能不一致的情况,增材制造熔融过程中可能出现孔隙,这都会对反射镜的稳定性造成影响。本课题针对这两个问题分别重点研究。为减小材料各向异性的影响,对激光选区熔化成形的AlSi10Mg合金沉积态和热处理态试件的显微组织形态和力学特性进行深入研究,并分析了热处理工艺对其显微组织形态、物相分布和热力学特性的影响,总结得出固溶处理加淬火的热处理方式减小了AlSi10Mg合金的各向异性。同时对AlSi10Mg合金进行了致密度的改善处理,通过热等静压处理后可以显著地减小样件的孔隙率。（2）增材制造金属反射镜基体结构设计与制备。总结满足增材制造工艺的结构设计要素,根据增材制造反射镜基体制备的工艺流程制备了反射镜基体,并进行致密化处理和热处理。经过光学加工后,对增材制造反射镜基体进行面形精度和表面粗糙度的检测,并对反射镜进行了高低温循环后的面形测试,镜面具备良好的稳定性。（3）增材制造反射镜的改性层。由于增材制造铝合金AlSi10Mg的两种组成相硬度不同,直接通过单点车削加工获得光学表面会出现光洁度较低的问题。为了解决这个问题,通过在其表面沉积改性层的方法来提高增材制造反射镜的表面光洁度。根据环境适应性要求,采用与反射镜基体热膨胀系数相近的纯铝材料改性方案。确定了改性工艺参数,同时在改性层制备完成后对其性能进行了测试和研究,改性层具有良好的性能,可以成功加工光学镜面并稳定,能够满足光学指标要求。（4）增材制造金属反射镜的支撑结构。明确金属反射镜支撑结构的设计原则,充分利用增材制造技术的成形优势,设计了适用于铝合金反射镜的Tri-pod支撑结构。根据弹性理论,建立Tri-pod支撑结构形式的柔度矩阵。并通过仿真分析了采用Tri-pod支撑结构的中心单点支撑反射镜和背部三点支撑反射镜。Tri-pod支撑结构可以实现较优的面形精度和较小的刚体位移。（5）增材制造点阵轻量化反射镜。结合上述研究,建立口径为φ149 mm的非球面金属反射镜模型。反射镜内部轻量化单元采用增材制造点阵轻量化结构,实现了69.87%的轻量化率。反射镜通过增材制造方法制备并进行光学加工,反射镜面形精度RMS值优于λ/40（λ=632.8 nm）,表面粗糙度为1.95nm（RMS）。综上所述,本文对增材制造反射镜的AlSi10Mg材料性能、反射镜基体稳定性、纯Al改性层、增材制造反射镜支撑和轻量化结构形式等关键技术开展了研究,同时,制备了轻质高刚度的铝合金反射镜,验证了增材制造金属反射镜的可行性和有效性。本文的研究为金属反射镜的制备提供了一种选择,并为增材制造金属反射镜的制备提供有效的技术支持,具有重要的理论意义。同时为进一步推广增材制造金属反射镜在航空、航天及地基等光学探测领域中的应用奠定了基础。