超声椭圆振动辅助化学机械抛光光纤端面的材料去除机理研究

为了描述超声振动辅助化学机械抛光光纤端面过程中材料的去除机理,建立了超声振动辅助化学机械抛光过程中光纤材料去除模型。根据实验观察的抛光垫的表面形貌合理地建立抛光垫表面形貌的数学模型;接着,分析抛光过程中的两体三体接触的抛光粒子数目;分析不同方向的超声振动在化学机械抛光过程中去除光纤材料的机理,综合考虑抛光粒子及工件的材料特性、超声振动特性,分别建立了不同工艺下的材料去除模型;对比光纤端面的超声振动辅助化学机械抛光实验结果与理论计算结果,以验证模型的可靠性。实验结果表明：UHV-CMP、UVV-CMP、UEV-CMP相较于普通CMP对光纤的材料去除率分别提升60%、85.6%和145%。结论：超声振动有利于提高光纤端面的化学机械抛光材料去除率,且理论与实验对比结果较为吻合,验证了材料去除模型的可靠性。