science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers bereiken fused silica met een hoge schadedrempel door chemisch etsen en laserpolijsten te combineren

(a) Schematische voorstelling van een laserpolijstsysteem. (b) evolutie van de oppervlaktemorfologie tijdens het gecombineerde proces. Krediet:SIOM

Laserschade in fused silica, in het bijzonder ultraviolette laserschade, is nog steeds een belangrijk probleem dat de ontwikkeling van krachtige lasersystemen beperkt. De traditionele verwerkingsmethode van fused silica gaat door de processen van slijpen en chemisch mechanisch polijsten (CMP). Deze methode is tijdrovend om een ​​ultraglad oppervlak te verkrijgen, en veroorzaakt gemakkelijk oppervlakte- en ondergronddefecten, wat resulteert in een significante verlaging van de oppervlaktebeschadigingsdrempel van het gesmolten silica.

Onlangs, een onderzoeksteam van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics van de Chinese Academy of Sciences combineerde chemisch etsen en CO 2 laserpolijsten om de gemalen gesmolten silica te verwerken. Chemisch etsen werd gebruikt om de ondergrondse defecten van de gemalen gesmolten silica te openen. Vervolgens, CO 2 laserpolijsten werd toegepast om de oppervlakteruwheid te verminderen.

Dit gecombineerde proces kan niet alleen efficiënt een superglad oppervlak met een lage oppervlakteruwheid verkrijgen, maar kan ook de schadeweerstand van gesmolten kiezelzuur verbeteren. Dit werk is gepubliceerd in de Optica Letters .

Door middel van schademorfologie en een defectanalyse, het gecombineerde proces bleek de introductie van oppervlakte- en ondergronddefecten te voorkomen, inclusief destructieve defecten, defecten in de chemische structuur, en fotoactieve mentale onzuiverheidselementen, en verkrijg fused silica met een lagere dichtheid van oppervlaktedefecten, waardoor een betere weerstand tegen beschadigingen wordt verkregen.