最近、中国科学院 (CAS) の上海光学精密機械研究所 (SIPM) の精密光学製造・検査センターの研究者 Wei Chaoyang のチームは、高 UV レーザーで損傷した石英ガラス部品の製造を実現しました。 CO2 レーザーの欠陥の特性評価と除去プロセスについて。 研究結果は『Light: Advanced Manufacturing』に掲載されました。
溶融シリカ部品に対する UV レーザー誘発損傷の問題により、高出力レーザー システムの開発が大幅に制限されてきました。 現在の接触研削および研磨プロセスには必然的に加工欠陥が生じ、後処理で完全に除去することが困難であり、溶融シリカ部品の性能と寿命を大幅に低下させます。
研究チームは、マイクロ秒パルスレーザーの低応力均一アブレーション技術に基づいて、表面下の欠陥を特徴付けるレーザークロマトグラフィーアブレーション法を提案し、それを材料の迅速な除去と組み合わせて、研削段階での表面下の欠陥の完全な除去を達成した。 その後、レーザーコンフォーマル洗浄法を使用してアブレーション面に再堆積した汚染物質を洗浄し、レーザー溶融研磨を使用してアブレーション軌道を滑らかにし、石英ガラス部品の CO2 レーザーフルリンクフレキシブル加工を実現しました。 従来のプロセスと比較して、CO2 レーザー加工リンクは加工欠陥の導入を効果的に抑制できるため、より高い損傷閾値を備えた溶融シリカ部品の製造が実現します。 提案されたレーザーベースの欠陥の特性評価と除去方法は、表面下の欠陥の研究と抑制戦略の策定のための新しいツールを提供し、また、溶融シリカ部品の低欠陥加工のための新しいアイデアも提供します。
この研究は、中国国家重点研究開発プログラム、上海楊帆プログラム、国家自然科学青少年基金、上海自然科学財団、天文学共同基金、中国科学院若手イノベーション推進協会の支援を受けた。
上海光学機械研究所 (SIOM) における、UV レーザー損傷に対する高い耐性を備えた溶融シリカ部品のレーザー支援製造の進歩
図 1 (a) 従来のプロセスリンク。 (b) CO2 レーザー加工リンク。 (c) 3Dフル口径の表面下欠陥評価法
SIPM では、高い UV レーザー損傷耐性を備えた溶融シリカ部品のレーザー支援製造が進歩しました。
図 2 従来のサンプルとレーザーベースのサンプル間の損傷性能の比較: (a) 1-on-1 の損傷確率 (355 nm、8.3 ns)。 (b) 典型的な損傷形態。
