Baru-baru ini, tim peneliti Wei Chaoyang dari Pusat Inspeksi dan Manufaktur Optik Presisi Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai (SIPM) dari Akademi Ilmu Pengetahuan China (CAS) telah merealisasikan pembuatan komponen silika leburan yang rusak akibat sinar UV tinggi berdasarkan pada karakterisasi cacat dan proses penghilangan laser CO2. Hasil penelitiannya dipublikasikan di Light: Advanced Manufacturing.
Masalah kerusakan akibat laser UV pada komponen silika leburan telah sangat membatasi pengembangan sistem laser berdaya tinggi. Proses penggilingan dan pemolesan kontak saat ini pasti memiliki cacat pemrosesan, yang sulit dihilangkan sepenuhnya melalui pasca-pemrosesan, sehingga sangat mengurangi kinerja dan masa pakai komponen silika leburan.
Berdasarkan teknologi ablasi seragam tegangan rendah laser berdenyut mikrodetik, tim peneliti mengusulkan metode ablasi kromatografi laser untuk mengkarakterisasi cacat bawah permukaan, dan menggabungkannya dengan penghilangan material secara cepat untuk mencapai penghapusan cacat bawah permukaan secara menyeluruh pada tahap penggilingan. Setelah itu, metode pembersihan konformal laser digunakan untuk membersihkan kontaminan yang disimpan kembali pada permukaan ablasi, dan pemolesan lelehan laser digunakan untuk menghaluskan lintasan ablasi, mewujudkan pemrosesan fleksibel tautan penuh laser CO2 dari komponen silika leburan. Dibandingkan dengan proses konvensional, tautan pemrosesan laser CO2 dapat secara efektif menghambat timbulnya cacat pemrosesan dan dengan demikian mewujudkan persiapan komponen silika leburan dengan ambang batas kerusakan yang lebih tinggi. Metode karakterisasi dan penghilangan cacat berbasis laser yang diusulkan menyediakan alat baru untuk mempelajari cacat bawah permukaan dan perumusan strategi penekanan, dan juga memberikan ide baru untuk pemrosesan komponen silika leburan dengan cacat rendah.
Pekerjaan ini didukung oleh Program Penelitian dan Pengembangan Kunci Nasional Tiongkok, Program Yangfan Shanghai, Dana Pemuda Ilmu Pengetahuan Alam Nasional, Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Shanghai, Dana Gabungan Astronomi, dan Asosiasi Promosi Inovasi Muda dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.
Kemajuan dalam fabrikasi komponen silika leburan dengan bantuan laser dengan ketahanan tinggi terhadap kerusakan laser UV di Institut Optik dan Mekanika Shanghai (SIOM)
Gambar 1 (a) Tautan proses konvensional; (b) hubungan pemrosesan laser CO2; (c) Metode karakterisasi cacat bawah permukaan kaliber penuh 3D
Kemajuan dalam fabrikasi komponen silika leburan berbantuan laser dengan ketahanan kerusakan laser UV yang tinggi di SIPM.
Gambar 2 Perbandingan kinerja kerusakan antara sampel konvensional dan berbasis laser: (a) probabilitas kerusakan 1-on-1 (355 nm, 8,3 ns); (b) morfologi kerusakan yang khas.
