400多年前，伽利略发明了第一台光学望远镜，将遥远的星空拉近到目之所及，同时也开启了人类利用光学仪器的科学探索之路。说到光学望远镜，它是利用可见光完成成像的，目前的光学望远镜有反射式和折射式两种，而现代大型的光学望远镜系统均采用反射式结构。因为反射式望远镜没有色差的困扰，可实现紫外线到红外线的大范围观测。
如果把大型光学望远镜比作人类的“千里眼”，那么主反射镜就是这只“千里眼”的核心部件——“角膜”。2016年3月9日，世界上最大口径的碳化硅反射镜坯在长春光机所研制成功，镜坯直径4.03米，采用中空夹心的背部半封闭结构，它标志着我国在大口径碳化硅光学材料制备领域取得了里程碑式的进展，填补了国际空白。长期以来，世界各国的科研工作者都在为制备大尺寸的主反射镜而不懈努力。
基于瑞利判据可知，在光学望远镜中，能够分辨两个相邻物像的极限分辨角(θ)越小，光学望远镜的分辨率就越高，能够看清楚的物体尺寸就越小。而极限分辨角是由光的波长(λ)和主反射镜的直径(D)决定的，因此，为了提高光学望远镜的分辨率，对更大尺寸主反射镜的需求是无止境的。我国研制的这个世界最大碳化硅“角膜”分辨率究竟如何呢？让我们来举个例子。
“吉林一号”卫星采用的也是长春光机所研制的碳化硅主反射镜，不过口径只有0.624米，在轨的光学分辨率为0.72米，虽然该分辨率在商用卫星中已属佼佼者，但也仅能分辨出野餐时桌布大小的物体。而如果换成我们的4米口径的反射镜，其分辨率将小于0.1米，也许下次野餐时，你桌布上有多少个面包，多少个苹果，在天空的那只“千里眼”都会一览无余。
随着反射镜尺寸的不断增加，反射镜的质量也会越来越大，这将导致整个望远镜系统的重量、制造成本和结构复杂程度都大幅增加。因此，为使反射镜的性能满足成像要求，反射镜材料的比刚度（E/ρ）和热稳定性(λ/α)必须尽可能大，碳化硅(SiC)以其优异的比刚度和热稳定性成为反射镜备选材料的宠儿。碳化硅材料具备实现大尺寸、轻量化的能力的同时，其良好的热稳定性也是其在这场反射镜材料的“选美比赛”能够胜出的关键。
碳化硅的导热系数很高，是传统玻璃材料的近100倍。可以说，与传统玻璃材料相比，热量在碳化硅中传递拥有高铁般的速度。因此采用碳化硅材料制备反射镜，能够最大程度降低镜面上的温度梯度，当环境温度变化时，整个镜体温度能够很快达到一致。尽管碳化硅的密度已经足够小，但对于反射镜的“瘦身计划”还远未完成。为进一步降低反射镜的质量，反射镜普遍采用轻量化的结构设计。
目前世界上大多数的反射镜均采用开放式的轻量化结构，但与它们不同，长春光机所采用类似“果冻”制品的成型方式，通过一次注模实现具有背部半封闭轻量化结构的镜坯成型，这既避免了实现轻量化结构的复杂机械加工过程，又进一步降低反射镜的质量、提高反射镜的结构刚度。基于以上原因，碳化硅材料目前已经成为大型望远镜最佳的反射镜候选材料。
但大口径复杂形状碳化硅反射镜坯的制造难度非常大，此前世界上最大口径的碳化硅反射镜坯为3.5米，其制备技术仅被少数几个发达国家掌握，而且长期对我国实行技术封锁和禁运。中科院长春光机所的这次技术突破意义非凡，它将我国大口径碳化硅反射镜坯制造技术提升到了一个新的高度。随着技术发展，碳化硅反射镜的应用领域正在不断扩大，在空间对地观测、深空探测、天文观测和量子通讯等方面都能看到它的身影。
大口径碳化硅反射镜坯制备核心技术的突破和4米口径碳化硅镜坯的研制成功，标志着我国大口径先进光学材料研制技术已跻身国际领先行列，相信在不远的将来，大口径光学望远镜中，必然有属于中国的“角膜”。