[发明专利]提高熔石英光学元件抗紫外激光损伤的方法

摘要

本发明专利公开了一种提高熔石英光学元件抗紫外激光损伤的方法，包括：采用碱性溶液对熔石英元件进行超声清洗；将碱性溶液清洗后的熔石英元件采用高纯水进行超声清洗，烘干；将高纯水清洗后的熔石英元件进行亚玻璃化转变温度热处理；将热处理后的熔石英元件进行动态酸蚀刻，烘干。本发明通过控制亚玻璃化转变温度热处理的温度、时间和动态酸蚀刻兆声场的频率、溶液浓度和刻蚀时间等参数来实现消除熔石英结构缺陷，提高熔石英抗紫外激光损伤的目的，以满足高功率固体激光装置的运行需求。

主权项

1.一种提高熔石英光学元件抗紫外激光损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用碱性溶液对熔石英元件进行超声清洗；超声清洗采用依次在60KHz、80KHz、120KHz、160KHz、180KHz、200KHz的超声频率下处理，每个频率处理时间为3～5min；在超声处理过程中，向碱性液溶液中通入氨气；所述氨气的通气速率为50‑100mL/min；步骤二、将碱性溶液清洗后的熔石英元件采用高纯水进行超声清洗，烘干；高纯水电阻率为15MΩ.cm，超声波频率为100～150KHz，超声时间为5～10min；在超声处理过程中，向高纯水中通入N₂气体；所述N₂气体的通气速率为100‑150mL/min；步骤三、将高纯水清洗后的熔石英元件进行亚玻璃化转变温度热处理，其过程为：将熔石英光学元件放入退火炉中，以2～5℃/min的速度升温至300℃，保温10～30min，然后以5～10℃/min的速度升温至600℃，保温1～3h，然后以10～15℃/min的速度升温至900℃，保温8～10h；自然冷却至室温；步骤四、将热处理后的熔石英元件进行动态酸蚀刻，烘干；所述动态酸刻蚀的过程为：采用将熔石英元件放入HF溶液和NH4F溶液的混合溶液中，并采用依次在0.8MHz、1MHz、1.2MHz、1.3MHz、1.5MHz的兆声场频率下进行刻蚀，每个兆声场频率刻蚀时间为25～35min；所述混合溶液中HF的质量分数为2.4％、NH4F的质量分数为12％；所述碱性溶液的制备方法为：按重量份，取氢氧化钠5～10份、氢氧化钾3～5份、尿素1～3份、EDTA四钠1～3份、烷基糖苷1～3份加入150～200份60～70℃的水中，搅拌均匀，冷却至室温后，加入水200～300份、聚乙烯吡咯烷酮0.5～1.5份、甘氨酸0.5～1份、椰油酰二乙醇胺0.5～1份、葡萄糖酸钠0.1～0.5份、2，4‑二羟基二苯砜0.1～0.3份、1‑乙基‑3‑甲基咪唑乳酸0.1～0.3份搅拌均匀，得到混合溶液，即碱性溶液。