具有高激光损伤阈值的熔融石英光学元件制造

残余加工缺陷大大降低了熔融石英光学器件的激光损伤阈值(LIDT)，严重限制了其在高能激光应用中的性能和寿命。为了消除和抑制这些缺陷，已经进行了大量的研究，但制造具有高LIDT的熔融硅光学元件仍然是一个瓶颈问题。

一种新的基于激光的工艺链已经被开发出来，并发表在《光：先进制造》杂志上。由魏朝阳教授和邵建达教授领导的科学家们现在可以制造出具有高发光二极管的熔融硅光学器件。该工艺使用二氧化碳激光以均匀的逐层方式烧蚀光学表面，从而可以精确去除表面下的机械损伤和表面/表面下的污染。

熔融石英光学器件的工艺链

结果表明，采用新工艺链制备的样品的发光二极管明显高于采用常规方法制备的样品。这一新工艺代表了一个有希望的新方向，为高能激光应用制造高抗损伤熔融硅光学器件。

残余加工缺陷显著降低了熔融石英光学器件的LIDT，严重限制了其在高能激光应用中的性能和寿命。传统的加工方法侧重于有效地管理磨削过程中的地下机械损伤(SSD)，但这并不总是成功的。

此外，传统的抛光方法可能导致抛光污染物。后处理技术，如基于hf的蚀刻，已经发展到消除污染物和固态硬盘，但这些技术也会引入新的缺陷。

为了进一步提高熔融二氧化硅表面的抗损伤性，必须开发新的方法来解决固态硬盘的3d空间全孔径表征以及后处理步骤中引入的新缺陷。

相关链接：https://phys.org/news/2023-09-fabricating-fused-silica-optics-high.html