Neseniai mokslininkų Wei Chaoyang iš Kinijos mokslų akademijos (CAS) Optikos ir tiksliųjų mašinų instituto (SIPM) Šanchajaus tiksliosios optinės gamybos ir tikrinimo centro suprato, kad gaminami didelio UV spindulių lazeriu pažeisti lydyto silicio dioksido komponentai. apie CO2 lazerio defektų apibūdinimą ir pašalinimo procesą. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti „Light: Advanced Manufacturing“.
UV lazerio sukeltos lydyto silicio dioksido komponentų pažeidimo problema labai apribojo didelės galios lazerinių sistemų kūrimą. Dabartinis kontaktinis šlifavimo ir poliravimo procesas neišvengiamai turi apdorojimo defektų, kuriuos sunku visiškai pašalinti po apdorojimo, todėl labai sutrumpėja lydyto silicio dioksido komponentų veikimas ir tarnavimo laikas.
Remdamasi mikrosekundžių impulsiniu lazeriu mažo įtempio vienodos abliacijos technologija, tyrėjų grupė pasiūlė lazerinės chromatografijos abliacijos metodą, kad apibūdintų požeminius defektus, ir susiejo jį su greitu medžiagų pašalinimu, kad būtų visiškai pašalinti požeminiai defektai šlifavimo etape. Vėliau lazerinis konforminis valymo metodas buvo naudojamas pakartotinai nusodintiems teršalams nuvalyti ant abliuoto paviršiaus, o poliravimas lazeriu buvo naudojamas abliacijos trajektorijai išlyginti, įgyvendinant lankstų lydyto silicio dioksido komponentų apdorojimą CO2 lazeriu. Palyginti su įprastu procesu, CO2 lazerinio apdorojimo jungtis gali veiksmingai užkirsti kelią apdorojimo defektams ir taip paruošti lydyto silicio dioksido komponentus su aukštesnėmis žalos slenksčiais. Siūlomas lazeriu pagrįstas defektų apibūdinimo ir pašalinimo metodas suteikia naują įrankį požeminiams defektams tirti ir slopinimo strategijoms formuluoti, taip pat pateikia naują idėją, kaip apdoroti lydyto silicio dioksido komponentus be defektų.
Šį darbą rėmė Kinijos nacionalinė pagrindinių tyrimų ir plėtros programa, Šanchajaus Yangfan programa, Nacionalinis gamtos mokslų jaunimo fondas, Šanchajaus gamtos mokslų fondas, jungtinis astronomijos fondas ir Kinijos mokslų akademijos Jaunųjų inovacijų skatinimo asociacija.
Šanchajaus optikos ir mechanikos institute (SIOM) pažanga lazeriu gaminant lydyto silicio dioksido komponentus, pasižyminčius dideliu atsparumu UV lazerio pažeidimams
1 pav. (a) Įprasta proceso grandis; b) CO2 lazerinio apdorojimo grandis; c) 3D viso kalibro požeminio defekto apibūdinimo metodas
Pažanga gaminant lazeriu lydyto silicio dioksido komponentus, pasižyminčius dideliu atsparumu UV lazerio pažeidimams SIPM.
2 pav. Įprastų ir lazeriu pagrįstų mėginių pažeidimo efektyvumo palyginimas: (a) 1-įjungta-1 pažeidimo tikimybė (355 nm, 8,3 ns); b) tipinė pažeidimo morfologija.
