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光学元件亚表层损伤等离子体修复理论与实验研究

纪淑花  
【摘要】:为了降低光学元件的亚表层损伤,提高光学元件的使用性能,本文提出了通过组合抛光的方法来降低光学元件亚表层损伤。 在分析对比亚表层损伤的模型损伤表现形式,亚表层损伤检测技术基础上,确定采用白光干涉法作为实验的测量方法。 本文对真空等离子体的抛光机理进行了研究。包括对真空等离子体产生、等离子体物理去除特性与等离子体化学去除特性进行了详细的分析,为后续的仿真与实验研究奠定了理论基础。应用SRIM软件进行了低能离子溅射去除材料的仿真研究,获得在不同工艺参数下的溅射产额曲线与亚表层损伤曲线关系图,图线表明,选择合理工艺参数,可以有效提高材料的溅射产额又能合理的的降低亚表层损伤层厚度。 在实验研究中,用传统抛光法和等离子抛光法对熔石英进行了抛光研究,通过等离子体抛光法与传统抛光方法的对比可以证明,等离子体抛光可以有效的降低光学元件亚表层损伤层厚度。为此,采用传统抛光与等离子体抛光的组合加工法,可以逐步降低机械抛光后熔石英的亚表层损伤,在获得较好面形精度的同时,提高光学元件的抗激光损伤能力。这种组合抛光的方法可以推广应用到多种抛光方法的综合应用上。


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