Nyligen har ett team av forskare Wei Chaoyang från Precision Optical Manufacturing and Inspection Center vid Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) insett tillverkningen av hög-UV-laserskadade smält kiseldioxidkomponenter baserade om defektkarakterisering och borttagningsprocessen för CO2-laser. Forskningsresultaten publicerades i Light: Advanced Manufacturing.
Problemet med UV-laser-inducerad skada på sammansmälta kiseldioxidkomponenter har allvarligt begränsat utvecklingen av högeffektlasersystem. Den nuvarande kontaktslipnings- och poleringsprocessen har oundvikligen bearbetningsdefekter, som är svåra att helt avlägsnas genom efterbearbetning, vilket avsevärt minskar prestandan och livslängden för sammansmälta kiseldioxidkomponenter.
Baserat på mikrosekunders pulsad laser-lågspännings enhetlig ablationsteknologi, föreslog forskargruppen en laserkromatografisk ablationsmetod för att karakterisera underjordsdefekterna och kopplade den till det snabba avlägsnandet av material för att uppnå fullständigt avlägsnande av underjordsdefekter vid slipningsstadiet. Efteråt användes den konforma laserrengöringsmetoden för att rengöra de återavsatta föroreningarna på den ablerade ytan, och lasersmältpolering användes för att jämna ut ablationsbanan, vilket förverkligade CO2-laserns fulllänksflexibla bearbetning av sammansmälta kiseldioxidkomponenter. Jämfört med den konventionella processen, kan CO2-laserbearbetningslänken effektivt hämma införandet av bearbetningsdefekter och på så sätt realisera framställningen av sammansmälta kiseldioxidkomponenter med högre skadetröskelvärden. Den föreslagna laserbaserade metoden för karakterisering och borttagning av defekter ger ett nytt verktyg för att studera underjordiska defekter och utformning av undertryckningsstrategier, och ger också en ny idé för bearbetning med låg defekt av sammansmälta kiseldioxidkomponenter.
Detta arbete stöddes av Kinas nationella nyckelforsknings- och utvecklingsprogram, Shanghai Yangfan-programmet, National Natural Science Youth Fund, Shanghai Natural Science Foundation, Astronomy Joint Fund och Young Innovation Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences.
Framsteg inom laserassisterad tillverkning av smält kiseldioxidkomponenter med hög motståndskraft mot UV-laserskador vid Shanghai Institute of Optics and Mechanics (SIOM)
Fig. 1 (a) Konventionell processlänk; (b) Länk för behandling av CO2-laser; (c) 3D fullkaliber metod för karakterisering av underjordiska defekter
Framsteg inom laserassisterad tillverkning av smält kiseldioxidkomponenter med hög motståndskraft mot UV-laserskador vid SIPM.
Fig. 2 Jämförelse av skadeprestanda mellan konventionella och laserbaserade prover: (a) 1-på-1 skadesannolikhet (355 nm, 8,3 ns); (b) typisk skademorfologi.
