由于激光的相干性, 微型小曲率半径双凹球面扩束镜表面或内部微小疵点、微粒等会在准直后的激光束周围产生杂散光斑, 会降低激光束质量, 增大光能耗损, 因此在激光器产品中对微型扩束镜的质量要求具有与常规透镜不同的更为严格的技术要求, 即表面粗糙度必须达到01004 Lm( Ra) , 属准超光滑表面.

微型扩束镜加工工艺的特点

( 1) 高速高压与中速低压相结合的工艺超光滑工艺应该用低速低压, 在杠杆光学机上主轴转速在10ypm 以下, 压强在200Pa 以下, 但这样的参数取砂眼速度很慢, 所以选用高速高压进行先期加工, 除取砂眼, 达到初步目的。

( 2) 超微粉抛光液与红粉抛光液的使用一般抛光粉( CeO2) , 其颗粒为几微米大小, 甚至几十微米, 超光滑工艺要求1 微米以下, 才有较好的效果, 我们用沉降法达到超微粉颗粒, 也可选用红粉( FeO3) , 会有更好的效果。

( 3) 特殊的抛光模的作用通常在低速低压超光滑工艺中的抛光模不能用聚氨酯, 应用柏油模, 并且要比常规的抛光模要软一号, 而我们采用了特制的抛光模, 使用中速低压, 并加入润滑剂, 解决传统式的缺陷, 效果很明显。

( 4) 工作温度控制一般情况下, 高效抛光时抛光液温度为25~30 e , 我们而超光滑抛光时工作温度为20~ 25 e ,根据抛光剂的种类与工件玻璃牌号经过试验, 确定了符合抛光模条件的更佳工作温度。

( 5) 无抛光剂抛光超光滑的最后阶段应该加水抛光, 而我们更注重无杂质的PH 值为7 的中性纯净水进行修正抛光。

( 6) 检验方法为防止在检验过程中的碰伤或误检、漏检而影响质量, 经过研究, 我们选用了无触点式的激光光斑检验法, 以确保产品质量的稳定出厂合格率。

微型扩束镜相对孔径大, 又是凹球面, 要想达到高等级表面疵病质量和准超光滑表面难度很大, 经过试验研究, 已取得了初步成效, 产品一次送检合格率已达到80% 以上, 且生产效率也很满意。坚信21世纪是光电的世纪, 激光领域的前景一定会越来越广阔, 作者更愿与更多的激光器生产企业共同携手合作, 生产出更多高质量、低成本的激光准直扩束镜, 为激光事业的发展作出更大的贡献。