לאחרונה, צוות של חוקר Wei Chaoyang ממרכז הייצור והפיקוח האופטי המדויק של שנגחאי המכון לאופטיקה ומכונות מדויקות (SIPM) של האקדמיה הסינית למדעים (CAS) הבין את הייצור של רכיבי סיליקה ממוזגים פגומים בלייזר UV גבוה. על תהליך אפיון והסרת הליקויים של לייזר CO2. תוצאות המחקר פורסמו ב-Light: Advanced Manufacturing.
בעיית הנזק הנגרם באמצעות לייזר UV לרכיבי סיליקה ממוזגים הגבילה מאוד את הפיתוח של מערכות לייזר בעלות הספק גבוה. לתהליך השחזה והליטוש המגע הנוכחי יש בהכרח פגמי עיבוד, שקשה להסירם לחלוטין על ידי עיבוד שלאחר, מה שמפחית מאוד את הביצועים ואת משך החיים של רכיבי סיליקה ממוזגים.
בהתבסס על טכנולוגיית האבלציה האחידה בלחץ נמוך בלייזר מיקרו-שניות, צוות המחקר הציע שיטת אבלציה בכרומטוגרפיה בלייזר לאפיון הפגמים התת-קרקעיים, וצימוד אותה להסרה מהירה של חומרים כדי להגיע להסרה מלאה של פגמים תת-קרקעיים בשלב ההשחזה. לאחר מכן, נעשה שימוש בשיטת הניקוי הקונפורמלי בלייזר כדי לנקות את המזהמים שהופקדו מחדש על פני השטח המובטלים, וליטוש לייזר נמס שימש להחלקת מסלול האבלציה, תוך מימוש העיבוד הגמיש של לייזר CO2 בקישור מלא של רכיבי סיליקה ממוזגים. בהשוואה לתהליך הקונבנציונלי, קישור עיבוד לייזר CO2 יכול לעכב ביעילות את החדרת פגמי העיבוד ובכך לממש את הכנת רכיבי סיליקה מותכים עם ספי נזק גבוהים יותר. השיטה המוצעת לאפיון והסרת פגמים מבוססי לייזר מספקת כלי חדש לחקר פגמים תת-קרקעיים ולגיבוש אסטרטגיות דיכוי, וכן מספקת רעיון חדש לעיבוד פגמים נמוכים של רכיבי סיליקה ממוזגים.
עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המפתח הלאומית למחקר ופיתוח של סין, תוכנית יאנגפאן של שנחאי, הקרן הלאומית למדעי הטבע, הקרן למדעי הטבע של שנחאי, הקרן המשותפת לאסטרונומיה והאגודה לקידום חדשנות צעירה של האקדמיה הסינית למדעים.
התקדמות בייצור בסיוע לייזר של רכיבי סיליקה ממוזגים בעלי עמידות גבוהה בפני נזקי לייזר UV במכון שנגחאי לאופטיקה ומכניקה (SIOM)
איור 1 (א) קישור תהליך קונבנציונלי; (ב) קישור לעיבוד לייזר CO2; (ג) שיטת אפיון פגמים תת-קרקעיים בתלת-ממד בקליבר מלא
התקדמות בייצור בסיוע לייזר של רכיבי סיליקה ממוזגים עם עמידות גבוהה לנזק בלייזר UV ב-SIPM.
איור 2 השוואה של ביצועי נזק בין דגימות קונבנציונליות ומבוססות לייזר: (א) הסתברות לנזק 1-על-1 (355 ננומטר, 8.3 ננומטר); (ב) מורפולוגיה טיפוסית של נזק.
