蓝宝石元件加工之困:亚表面损伤(SSD)对高能激光系统的致命影响

发布:和宸晶体科技 2025-02-04 12:14 阅读:73
引言 GX>8B:]o|  
在万瓦级光纤激光器的窗口镜加工中,我们曾发现一个诡异现象:经传统研磨抛光的蓝宝石元件,在实验室检测时面型精度达标(PV≤λ/10@1064nm),但装机后运行不足50小时即出现微裂纹扩散,最终导致透镜崩边。经FIB-SEM断层分析,根源在于亚表面损伤层(SSD)的应力累积。
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SSD的形成机制 \V? .^/  
  • 机械加工残留:金刚石砂轮研磨时,蓝宝石表面会形成约3-5μm的塑性变形层,内部存在位错网络与微裂纹(<100nm)
  • 热化学效应:抛光液(如SiO₂溶胶)在局部高温下与Al₂O₃反应生成非晶层,降低抗激光损伤阈值(LIDT)
行业痛点总结 O~3 A>j  
  1. 检测盲区:白光干涉等常规手段难以探测亚微米级SSD
  2. 成本黑洞:装机后失效导致的客户索赔风险远高于加工成本
开放讨论 L&pR#  
  • 各位同行是否遇到类似问题?
  • 除了截面抛光+蚀刻法(Cross-sectioning),是否有更高效的SSD检测方案?
  
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