砂轮截面轮廓对熔石英元件亚表面缺陷的影响

摘要

熔石英材料因其优良的光学性质,被广泛应用于高功率激光装置透射类光学元件.为提高装置的总体输出能力,保证装置长时间高通量稳定运行,需要对熔石英元件的各类型缺陷进行严格控制,尤其是冷加工过程中产生的亚表面缺陷.光学元件的冷加工主要分为超精密磨削成形和确定性抛光.由于光学元件的固结磨料磨削是一个材料脆性去除过程,磨削时除了需要精密收敛元件形状精度外,还需要对元件整个表面加工产生的亚表面缺陷进行严格控制.对于大口径光学元件而言,如果亚表面缺陷深度存在较大波动,后续抛光轮次需成倍增加才能将所有缺陷完全去除,这将大大延长整体冷加工工时.作为超精密磨削的加工工具,金刚石砂轮与光学元件直接接触,金刚石颗粒高速切削运动实现材料的精密微量去除,并形成被加工表面,砂轮质量会对元件的亚表面缺陷及其深度一致性产生重要影响.