Recent, o echipă de cercetători Wei Chaoyang de la Centrul de Inspecție și Producție Optică de Precizie al Institutului de Optică și Mașini de Precizie din Shanghai (SIPM) al Academiei Chineze de Științe (CAS) a realizat fabricarea de componente de silice topită deteriorate de laser UV cu înaltă UV asupra procesului de caracterizare și îndepărtare a defectelor laserului CO2. Rezultatele cercetării au fost publicate în Light: Advanced Manufacturing.
Problema daunelor induse de laser UV asupra componentelor de silice topită a limitat sever dezvoltarea sistemelor laser de mare putere. Procesul actual de șlefuire și lustruire prin contact are inevitabil defecte de procesare, care sunt dificil de eliminat complet prin post-procesare, reducând foarte mult performanța și durata de viață a componentelor din silice topită.
Pe baza tehnologiei de ablație uniformă cu laser pulsat de microsecunde, echipa de cercetare a propus o metodă de ablație cu cromatografie cu laser pentru a caracteriza defectele de sub suprafață și a combinat-o cu îndepărtarea rapidă a materialelor pentru a obține îndepărtarea completă a defectelor subterane în etapa de măcinare. Ulterior, metoda de curățare conformă cu laser a fost utilizată pentru a curăța contaminanții redepuși pe suprafața ablată, iar lustruirea cu laser topită a fost folosită pentru a netezi traiectoria de ablație, realizând procesarea flexibilă cu laser CO2 full-link a componentelor de silice topită. În comparație cu procesul convențional, legătura de procesare cu laser CO2 poate inhiba eficient introducerea defectelor de procesare și, astfel, poate realiza prepararea componentelor de silice topită cu praguri de deteriorare mai mari. Metoda propusă de caracterizare și îndepărtare a defectelor pe bază de laser oferă un nou instrument pentru studiul defectelor subterane și formularea strategiilor de suprimare și oferă, de asemenea, o idee nouă pentru procesarea cu defect redus a componentelor de silice topită.
Această lucrare a fost susținută de Programul Național de Cercetare și Dezvoltare Cheie din China, Programul Shanghai Yangfan, Fondul Național de Științe Naturale pentru Tineret, Fundația pentru Științe Naturale din Shanghai, Fondul Comun pentru Astronomie și Asociația pentru Promovarea Inovării Tinere a Academiei Chineze de Științe.
Progrese în fabricarea asistată cu laser a componentelor din silice topită cu rezistență ridicată la deteriorarea laserului UV la Institutul de Optică și Mecanică din Shanghai (SIOM)
Fig. 1 (a) Legătura de proces convențională; (b) legătură de procesare cu laser CO2; (c) Metoda 3D de caracterizare a defectelor subterane de calibru complet
Progrese în fabricarea asistată cu laser a componentelor din silice topită cu rezistență ridicată la deteriorarea laserului UV la SIPM.
Fig. 2 Comparația performanței deteriorării între eșantioanele convenționale și cele bazate pe laser: (a) probabilitatea de deteriorare 1-on-1 (355 nm, 8,3 ns); (b) morfologia de deteriorare tipică.
