【技术实现步骤摘要】
一种利用磁场辅助激光高精度表面抛光的装置及方法
[0001]本专利技术属于激光抛光
,更具体地,涉及一种利用磁场辅助激光高精度表面抛光的装置及方法。
技术介绍
[0002]单晶硅是一种性能优异的半导体材料,从大规模集成电路、航空航天元件到红外扫描相机、热成像装置等军用装备,都是以超光滑单晶硅表面为基础。作为光学元件的单晶硅,首先要通过金刚石车削将单晶硅表面加工至纳米级粗糙度。但由于车削过程中主轴的旋转运动和车刀的进给运动,加工轨迹为螺旋线,在表面不可避免的产生车刀纹,宏观表现为彩虹纹,导致光的散射和衍射,影响光学系统的成像质量。除此之外,由于接触式加工,金刚石车削产生的亚表面损伤也很大程度决定了光学元件的工作状况以及使用寿命。
[0003]抛光是最常用的改善光学表面质量的方法,包括了离子束抛光、射流抛光、磁流变抛光、气囊抛光、激光抛光等多种抛光方法。激光抛光因其具有高效率,无损伤,绿色环保的优势,得到了广泛的应用。激光抛光技术可以基于表面张力实现超光滑表面的抛光并修复亚表面损伤。但马兰戈尼效应会造成材料在熔池边 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用磁场辅助激光高精度表面抛光的装置,其特征在于,包括激光器、扩束镜、振镜、场镜、电磁线圈和铁芯;所述激光器用于产生激光;所述扩束镜置于所述激光器的出光口,用于扩大激光光束的光斑直径,并减小激光光束的发散角,获得准直激光光束;所述振镜置于所述扩束镜的出光口,用于偏转所述准直激光光束,且振镜的出光口朝下;所述场镜置于所述振镜的出光口,用于实现激光能量的聚集,获得高功率密度光斑;所述高功率密度光斑用于在微米尺度的范围内产生极高热量,熔化工件表面,以对工件表面进行高精度抛光;所述电磁线圈置于所述场镜的下方,用于产生可调节磁感应强度的磁场;所述铁芯置于所述电磁线圈的中心,用于增强电磁线圈产生的磁场。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括激光器安装板和升降平台;所述激光器安装板与升降平台连接;所述激光器安装板上安装有激光器、扩束镜、振镜以及场镜;所述工件放置在铁芯上;通过调节振镜偏转角使得工件表面的激光光斑可以按预设轨迹移动;通过调节升降平台的高度设置激光的工作距离。3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,还包括激光器安装板,所述激光器安装于激光器安装板。4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,还包括扩束镜安装板,...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖峻峰,许剑锋,黄惟琦,李涛,吴艳玲,陈肖,张建国,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:
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