[发明专利]片状氧化镥激光晶体化学机械抛光方法

说明书

本发明提供了一种片状氧化镥激光晶体化学机械抛光方法，包括如下步骤：S1：提供片状氧化镥激光晶体，提供平面研抛机；S2：在抛光盘上粘贴好聚氨酯抛光垫，将片状氧化镥激光晶体抛光，抛光时滴加一号抛光液；S3：将抛光盘上的聚氨酯抛光垫换成复合抛光垫，将片状氧化镥激光晶体抛光，抛光时滴加二号抛光液；S4：将片状氧化镥激光晶体下盘后翻转，重复步骤S2和S3；S5：利用乙二醇溶液清洗，并静止干燥；S6：置于恒温退火设备中进行退火，除去片状氧化镥激光晶体内部的残余应力。本发明采用化学机械抛光方法加工片状氧化镥激光晶体，抛光以后的片状氧化镥激光晶体表面具有粗糙度小、损伤低、残余应力低以及面型精度高等优异特性。

技术领域

本发明涉及一种片状氧化镥激光晶体化学机械抛光方法。

背景技术

近年来，百万量级激光输出功率的固体激光器设备作为国家战略需求受到了越来越广泛的重视。这种设备以激光晶体作为增益介质，通过一系列功率放大增强技术实现高功率输出。片状氧化镥单晶以其具有良好的光学各向同性、低声子能量、高热导率、高损伤阈值，适中的受激发射截面等优势，成为了作为固体激光器增益介质的首选材料。当前固体激光器的激光功率大多局限于十几至几十千瓦，然而要突破百万量级的激光功率输出，必需突破制约激光晶体超精密表面形成的一些关键技术，加工制造出一种具有表面质量高、损伤低以及面型精度高的激光晶体作为固体激光器的增益介质。

一方面由于这种晶体材料的弹性极限非常接近于强度极限，在加工过程中施加于材料表明的载荷稍微大于材料本身的强度极限时就会发生脆性断裂，属于典型的硬脆晶体类难加工材料；另一方面由于当前技术条件限制，氧化镥激光晶体的大规模生长一直无法得到突破，致使材料本身无法持续性的用于实验与工业领域。目前针对片状氧化镥激光晶体的超精密加工还处于实验室探索研究阶段，对片状氧化镥激光晶体的超精密加工更是未见报道。

有鉴于此，有必要对现有的片状氧化镥激光晶体加工方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片状氧化镥激光晶体化学机械抛光方法，以解决现有技术无法对片状氧化镥激光晶体进行超精密加工的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种片状氧化镥激光晶体化学机械抛光方法，包括如下步骤：

S1：提供片状氧化镥激光晶体，提供平面研抛机，所述平面研抛机包括载物盘和抛光盘，将片状氧化镥激光晶体粘接在载物盘上；

S2：在抛光盘上粘贴好聚氨酯抛光垫，将载物盘有片状氧化镥激光晶体的一面偏心倒置于聚氨酯抛光垫上，所述片状氧化镥激光晶体在随着载物盘的自转同时也随着载物盘在沿抛光盘半径方向摆动，此时抛光盘以相同的转动方向旋转以抛光，抛光时滴加一号抛光液；

S3：将抛光盘上的聚氨酯抛光垫换成复合抛光垫，将载物盘有片状氧化镥激光晶体的一面偏心倒置于复合抛光垫上，所述片状氧化镥激光晶体在随着载物盘的自转同时也随着载物盘在沿抛光盘半径方向摆动，此时抛光盘以相同的转动方向旋转以抛光，抛光时滴加二号抛光液；

S4：将片状氧化镥激光晶体下盘后翻转，然后重新粘接到载物盘上，重复步骤S2和S3，直至抛光至预定的材料余量；

S5：配置乙二醇溶液，将两面抛光完成后的片状氧化镥激光晶体置于超声设备中利用乙二醇溶液清洗，并静止干燥；

S6：将清洗完成后干燥后的片状氧化镥激光晶体置于恒温退火设备中进行退火，除去片状氧化镥激光晶体内部的残余应力。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中片状氧化镥激光晶体尺寸为 10mm×10mm～40mm×40mm的方形片或者的圆形片，其均匀的粘接在载物盘上同一圆周上。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中的粘接方式为采用石蜡或黄蜡粘接。