[发明专利]用于熔石英元件表面激光辐照损伤缺陷的组合修复方法

说明书

本发明公开了一种用于熔石英元件表面激光辐照损伤缺陷的组合修复方法，包括对损伤样件批量去除小损伤点；对批量去除小损伤点后的损伤样件进行表面质量和面形修复；针对完成表面质量和面形修复后的损伤样件进行单点修复未去除的大损伤点，得到修复完成的损伤样件。本发明通过去除小损伤缺陷、表面质量和面形恢复、修复大损伤缺陷三个步骤的组合，可实现大小损伤缺陷的去除，确保损伤样件的表面质量和面形，可有效提高熔石英元件表面激光辐照损伤缺陷的修复质量。

技术领域

本发明属于光学材料与光学元件技术领域，具体涉及一种用于熔石英元件表面激光辐照损伤缺陷的组合修复方法。

背景技术

随着我国惯性约束聚变装置和高能激光武器迅速发展，我们对强光元件的需求量也日益增加。当前在强光系统下的光学元件无法避免地会强光致损现象，一旦损伤出现并生长，势必会导致系统无法继续正常工作。为提升元件使用寿命，保证整个系统稳定运行，对于损伤的修复或者抑制损伤缺陷增长的研究就至关重要。

目前针对熔石英元件表面损伤修复的方法有很多，其中以CO2激光修复技术最为有效可靠，并得到了广泛的研究和发展。公布号为CN 105948519的中国专利文献中公开了一种熔石英激光损伤的无热残余应力修复方法，其中提到了使用飞秒激光对熔石英表面损伤缺陷进行无热效应修复，极大减少了熔石英在激光修复后产生的热应力致变形，提升了修复后的表面质量。但目前这类方法只采用CO₂激光、飞秒激光等技术修复大尺寸损伤缺陷，对于集群类小尺寸损伤缺陷不做处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种用于熔石英元件表面激光辐照损伤缺陷的组合修复方法，本发明通过去除小损伤缺陷、表面质量和面形恢复、修复大损伤缺陷三个步骤的组合，可实现大小损伤缺陷的去除，确保损伤样件的表面质量和面形，可有效提高熔石英元件表面激光辐照损伤缺陷的修复质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于熔石英元件表面激光辐照损伤缺陷的组合修复方法，包括：

1)对损伤样件批量去除小损伤点；

2)对批量去除小损伤点后的损伤样件进行表面质量和面形修复；

3)针对完成表面质量和面形修复后的损伤样件进行单点修复未去除的大损伤点，得到修复完成的损伤样件。

可选地，步骤1)包括：

1.1)对损伤样件进行损伤检测分析得到满足修复要求的最小去除深度；

1.2)采用磁流变均匀去除第一指定深度，第一指定深度小于最小去除深度；

1.3)采用小磨头光顺抛光去除第二指定深度，第二指定深度小于第一指定深度；

1.4)判断损伤样件的损伤点去除效率达到最小去除深度的预设比例是否成立，若成立则跳转执行步骤2)；否则，跳转执行步骤1.2)。

可选地，步骤1.1)包括：对损伤样件进行初始损伤缺陷尺寸数量分布进行统计，得到初始损伤缺陷尺寸数量分布；使用磁流变均匀去除1μm后再次对损伤缺陷的尺寸数量分布进行统计，得到磁流变均匀去除1μm后的损伤缺陷尺寸数量分布；将初始损伤缺陷尺寸数量分布、磁流变均匀去除1μm后的损伤缺陷尺寸数量分布作为神经网络预测模型的输入得到损伤样件各去除深度的损伤缺陷分布情况，根据损伤样件各去除深度的损伤缺陷分布情况得到满足修复要求的最小去除深度；所述神经网络预测模型被预先训练建立了作为输入的初始损伤缺陷尺寸数量分布和磁流变均匀去除1μm后的损伤缺陷尺寸数量分布、作为输出的各去除深度的损伤缺陷分布情况之间的映射关系。

可选地，步骤1.3)采用小磨头光顺抛光去除第二指定深度时，抛光过程开公转且选用大磨粒，所述大磨粒是指粒径大于预设阈值的磨粒。