A közelmúltban Wei Chaoyang, a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Optikai és Precíziós Gépészeti Intézetének (SIPM) Shanghai Precíziós Optikai Gyártási és Ellenőrző Központjának kutatócsoportja rájött, hogy nagy UV-sugárzással lézerrel károsodott olvasztott szilícium-dioxid alapú alkatrészeket gyártanak. a CO2 lézer hibajellemzésének és eltávolításának folyamatáról. A kutatási eredményeket a Light: Advanced Manufacturing folyóiratban publikálták.
Az olvasztott szilícium-dioxid alkatrészek UV-lézer által kiváltott károsodásának problémája súlyosan korlátozta a nagy teljesítményű lézerrendszerek fejlesztését. A jelenlegi érintkezési csiszolási és polírozási folyamat elkerülhetetlenül feldolgozási hibákkal jár, amelyeket nehéz teljesen eltávolítani utófeldolgozással, ami nagymértékben csökkenti az olvasztott szilícium-dioxid alkatrészek teljesítményét és élettartamát.
A mikroszekundumos impulzusos lézeres alacsony feszültségű egyenletes ablációs technológiára alapozva a kutatócsoport egy lézerkromatográfiás ablációs módszert javasolt a felszín alatti hibák jellemzésére, és ezt összekapcsolta az anyagok gyors eltávolításával, hogy elérje a felszín alatti hibák teljes eltávolítását a csiszolási szakaszban. Ezt követően lézeres konform tisztítási módszerrel tisztították meg az ablált felületen újra lerakódott szennyeződéseket, majd lézeres olvadékpolírozással simították ki az ablációs pályát, megvalósítva az olvasztott szilícium-dioxid komponensek CO2 lézeres full-link rugalmas feldolgozását. A hagyományos eljáráshoz képest a CO2 lézeres feldolgozó lánc hatékonyan gátolja a feldolgozási hibák megjelenését, és ezáltal magasabb károsodási küszöbértékkel olvasztott szilícium-dioxid komponensek előállítását valósítja meg. A javasolt lézeres hibajellemző és -eltávolító módszer új eszközt ad a felszín alatti hibák tanulmányozására és az elnyomási stratégiák megfogalmazására, valamint új ötletet ad az olvasztott szilícium-dioxid komponensek alacsony hibás feldolgozásához.
Ezt a munkát a Kínai Nemzeti Kulcsfontosságú Kutatási és Fejlesztési Program, a Shanghai Yangfan Program, a Nemzeti Természettudományi Ifjúsági Alap, a Sanghaji Természettudományi Alapítvány, a Csillagászati Közös Alap és a Kínai Tudományos Akadémia Fiatal Innovációt Ösztönző Egyesülete támogatta.
Előrehaladás az UV lézersérülésekkel szemben magasan ellenálló olvasztott szilícium-dioxid alkatrészek lézerrel segített gyártásában a Shanghai Optikai és Mechanikai Intézetben (SIOM)
1. ábra (a) Hagyományos folyamatkapcsolat; b) CO2 lézeres feldolgozó kapcsolat; (c) 3D teljes kaliberű felszín alatti hibajellemző módszer
Előrelépések az olvasztott szilícium-dioxid alkatrészek lézerrel segített gyártásában, magas UV lézeres sérülésekkel szemben a SIPM-nél.
2. ábra A hagyományos és lézeralapú minták sérülési teljesítményének összehasonlítása: (a) 1-on-1 károsodási valószínűség (355 nm, 8,3 ns); b) tipikus károsodási morfológia.
