The invention relates to a femtosecond laser repair method for an atomic level defect of a deposition layer. By scanning the deposition layer with femtosecond laser which is lower than the damage threshold, the molecular structure of the deposition layer and the interface between the deposition layer and the optical element is changed, and the defects affecting the optical performance such as holes and color centers are reduced. By changing laser parameters such as laser power, pulse frequency, spot size and processing parameters such as scanning speed, scanning track and spot overlap rate, the defects between the deposition layer and the interface between the deposition layer and the substrate can be repaired and the repair efficiency can be improved. The invention can repair the defects existing in the process of the optical element surface machining and the preparation of the deposition layer, and keep the surface shape accuracy and the roughness of the optical element not reduced. The invention is suitable for repairing the deposition layer on the surface of optical elements with strict requirements on surface morphology.
【技术实现步骤摘要】
一种沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法
本专利技术涉及光学元件沉积层缺陷修复
,具体地说广泛适用于生物、医疗、国防、外太空探测、制造等领域的沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法。
技术介绍
由于光学玻璃沉积层具有优良的透光性和准确的折射率等优点,在光学显微镜、激光设备等高精尖设备中起到越来越重要的作用。但是,在光学玻璃沉积层制备过程中,光学玻璃沉积层的内部及表面组织结构产生了缺陷,如:点缺陷、化学键断裂、色心及氧心缺陷等。这些缺陷增加了杂质能带,降低了光学玻璃沉积层的透光度,其产生的光学吸收还会导致光传播的损耗增大。随着在光学玻璃沉积层内传播的光强度越来越高,也随着设备对设备分辨率要求越来越高,对光的通过率也越来越高,这些缺陷已经严重影响了相关高精密设备的品质。与此同时,高强度光在光学玻璃沉积层中传播中,由于微小缺陷的存在,在微小缺陷处存在的明显光吸收现象,导致热量集聚,形成局部损伤,最终造成光学器件的失效。因此,应用于高精尖系统上面的光学玻璃沉积层的缺陷修复技术已成为新的制约装备性能的关键因素。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述存在的问题,提供一种沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法,包括光学元件表面沉积层的清洁、干燥及飞秒激光辐照光学元件表面沉积层的缺陷,通过使用低于损伤阈值的飞秒激光扫描沉积层,改变沉积层内部及沉积层与光学元件连接界面的分子结构。该方法具体步骤为:第一 ...
【技术保护点】
1.一种沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法,其特征在于,包括光学元件表面沉积层的清洁、干燥及飞秒激光辐照光学元件表面沉积层的缺陷,通过使用低于损伤阈值的飞秒激光扫描沉积层,改变沉积层内部及沉积层与光学元件连接界面的分子结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法,其特征在于,包括光学元件表面沉积层的清洁、干燥及飞秒激光辐照光学元件表面沉积层的缺陷,通过使用低于损伤阈值的飞秒激光扫描沉积层,改变沉积层内部及沉积层与光学元件连接界面的分子结构。
2.根据权利要求1所述的沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法,其特征在于,该方法具体步骤为:
第一步:激光辐照沉积层前,使用镜头擦拭用无尘布沾取无水乙醇或丙酮,单次同方向擦拭待改性区薄膜表面,然后用干燥的无尘布擦去残留的痕迹;
第二步:将试样放置在真空吸盘工作台上;
第三步:调节激光参数和辐照轨迹参数进行辐照处理。;用飞秒激光从一端开始按轨迹扫描需要改性的薄膜区域,调整激光功率、脉冲频率、光斑大小等激光参数,改变扫描速度、扫描轨迹、光斑重叠率、扫描轨迹间距加工工艺参数;改变薄膜及薄膜与基材结合处的缺陷,提高光学元件的光学性能和抗激光损伤能力;
第四步:激光扫描完待改性区沉积层后,取出工件。
3.根据权利要求2所述的沉积层原子级缺陷的飞秒激光修复方法,其特征在于,所述光学元件材质为熔石英、KDP晶体、K7或K9的光学性能好、抗激光损伤能量强的材料,厚度为1mm~100mm,直径为
4.根据权利要求2所述的沉积层原子级缺陷的...
【专利技术属性】
技术研发人员:李晓鹏,支新涛,陆广华,袁松梅,王克鸿,王大森,周琦,彭勇,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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