化學刻蝕結合激光熔融拋光法加工熔石英元件

　　近期，中國科學院上海光學精密機械研究所精密光學制造與檢測中心研究團隊結合化學深刻蝕和激光拋光，對精磨后的熔石英玻璃進行加工，獲得具有超光滑表面和高激光損傷閾值的熔石英元件。

　　熔石英元件的紫外激光損傷是制約高功率激光系統發展的關鍵問題。熔石英玻璃的傳統加工方法歷經成型、研磨和機械化學拋光等工藝手段，該方法實現超光滑表面耗時長，且易引起元件表面和亞表面缺陷，導致元件的表面損傷閾值降低。

　　該研究中，科研人員通過結合兆聲化學刻蝕和激光熔融拋光，對精磨熔石英玻璃進行后續加工。化學深刻蝕打開精磨后的亞表面缺陷，經過激光高精度拋光獲得超光滑表面。與傳統工藝加工的元件相比，采用該復合工藝加工的熔石英元件具有更高的紫外損傷閾值、耗時更短。該研究為高激光損傷閾值熔石英元件的加工提供新思路。

　　相關研究成果以Ground fused silica processed by combined chemical etching and CO2 laser polishing with super-smooth surface and high damage resistance為題，發表在Optics Letters上。研究工作得到國家自然基金、中科院青年創新促進會、上海揚帆計劃的支持。

　　圖1.（a）激光拋光光路示意圖；（b）復合工藝過程中樣品表面形貌變化

　　圖2.不同工藝處理下的熔石英元件。（a）表面損傷概率；（b）污染元素深度分布