光学晶体精密加工亚表面损伤缺陷的检测方法
2023-01-21曹厚华
现代制造技术与装备 2022年12期
曹厚华 余 江
(1.电子科技大学广东电子信息工程研究院,东莞 523808;2.东莞市东电检测技术有限公司,东莞 523808)
了解亚表面缺陷的形成机理,有助于控制亚表面缺陷的产生。光学材料亚表面缺陷深度与材料的机械特性密切相关。材料去除机理一般可以分为脆性断裂和塑性形变两类[1]。通常情况下,脆性断裂是通过空隙和裂纹形成扩展、剥落及碎裂等而产生。光学晶体进行超精密加工的技术难度系数较大,容易对光学晶体亚表面造成损伤。为保证光学晶体的质量,需要对晶体表面进行缺陷检查。晶体表面光滑能够提高光学晶体的质量和可利用率,符合现代电子学、短波和强波光学中的基本应用标准。光学晶体属于硬脆性材料,只有采用超精密加工方法才能够打造出超光滑的表面。超精密加工技术不到位,光学晶体的表面就达不到超光滑标准,光学晶体就无法应用于其他器件,不仅降低了其利用率,甚至还会影响其他器件的质量,不利于其他产品的生产和加工,从而影响生产加工的整个过程和成品率[2]。
1 亚表面缺陷对光学元件的影响
亚表面缺陷会造成光路的散射和衍射,导致元件产生Fe、Cu以及Ce等杂质。另外,它还可能改变光学元件材料的折射率、散射特性以及机械强度等。所以,亚表面缺陷是造成元件抗激光损伤能力下降的主要原因之一。元件损伤方面主要包括诱导激光损伤和高功率激光的辐照损伤等。
2 光学晶体精密加工亚表面损伤的表现形式
光学晶体精密加工过程主要包括磨削、研磨和抛光3个阶段。……
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