熔石英玻璃高损伤阈值超光滑表面的加工方法技术

一种熔石英玻璃高损伤阈值超光滑表面的加工方法，包括：首先对熔石英玻璃切割成型和精密研磨、兆声化学刻蚀、超声清洗和利用连续CO2激光对熔石英元件进行熔融抛光。本发明专利技术可直接对精密研磨后的熔石英玻璃进行高效的加工，获得具有超光滑表面和高抗激光损伤性能的熔石英光学元件。熔石英光学元件。熔石英光学元件。

【技术实现步骤摘要】
熔石英玻璃高损伤阈值超光滑表面的加工方法


[0001]本专利技术涉及光学元件的加工，特别是一种高损伤阈值超光滑熔石英光学元件的加工方法。

技术介绍

[0002]现代光学制造中，强光光学元件制造不同于传统光学制造仅关注元件的面形精度、表面质量及超光滑的表面粗糙度指标，在强激光系统中，光学元件要经受高能或高功率激光辐照，抗激光损伤(Laser Damage)阈值成为重要指标。正是由于光学元件抗激光损伤阈值低，强激光装置(激光武器、激光聚变、高端激光加工装备等)持续工作能力与可靠性尚不能满足实际应用要求。
[0003]熔石英玻璃由于具有宽的带隙，是当前大多数强激光系统中窗口、聚焦透镜、衍射光栅等核心元件的首选材料。理论计算表明熔石英元件的本征表面损伤阈值可达100J/cm2，可以满足目前强激光系统发展要求。然而熔石英光学元件在强激光装置中面临的激光破坏问题十分突出，尤其是紫外激光损伤问题最为严重，而且熔石英表面的初始损伤点在后续激光作用下会发生损伤生长，损伤点的尺寸会快速增加。
[0004]熔石英玻璃的传统加工方法历经成型、研磨和机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔石英玻璃高损伤阈值超光滑表面的加工方法，其特征是，该加工方法包括以下步骤：1)切割与研磨处理：将熔石英胚料按所需尺寸切割成熔石英元件，然后利用单轴机进行研磨，先用粒径为28微米的金刚砂去除至少100微米厚度，再用粒径为14微米的金刚砂去除至少50微米厚度，主轴和元件转速为14～18转/秒，使平行度≤1”，表面粗糙度≤100nm，形成研磨后熔石英元件表面和亚表面；2)兆声化学刻蚀：将研磨后的熔石英元件竖立放置在聚四氟乙烯制作的支架上，并将支架浸入盛有40wt％HF水溶液的容器中，将容器放置于频率≥1MHz的声波水浴槽中进行刻蚀，刻蚀深度大于100微米，钝化研磨后熔石英元件表面和亚表面缺陷层；3)超声清洗：在温度为30～40℃的碱水中超声清洗4～6分钟，随后用去离子水冲洗，再在温度为30～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏朝阳，曹珍，邵建达，程鑫，彭小聪，蒋志刚，赵元安，徐子媛，朱翔宇，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：