硒化锌晶体的高效率高质量组合抛光方法（特邀）

硒化锌晶体作为常用的红外晶体材料,广泛应用于红外光学系统中。为了提高硒化锌晶体的加工质量及加工效率,提出了将磁流变抛光（MRF）与传统数控抛光(CCOS)技术相结合的方法,通过多组正交实验配置硒化锌晶体的磁流变抛光液,对一块口径为50 mm的硒化锌晶体展开磁流变抛光,再针对磁流变抛光后的表面痕迹进行传统数控抛光,在正压力为0.05~0.1 MPa范围内,经过30 min均匀抛光,硒化锌晶体的表面粗糙度由3.832 nm降低到1.57 nm,粗糙度得到明显改善。该方法有效提高了非球面硒化锌晶体的加工效率并改善了加工后的表面质量,对硒化锌晶体的非球面超精密加工具有重要的参考价值。     

硒化锌晶体超精密切削材料去除机理研究

硒化锌晶体在红外成像与激光系统中有着广泛的应用,作为典型软脆性材料,其材料去除机理目前尚不清晰,获得超光滑表面仍极具挑战。文中采用槽切法研究刀具负前角对硒化锌晶体脆塑转变临界深度的影响。通过分析最大未变形切削厚度随切削参数变化规律,提出实现硒化锌晶体塑性域切削的理论模型。借助场发射扫描电子显微镜、白光干涉仪和拉曼光谱仪,系统分析了进给率对工件表面粗糙度、表面完整性及亚表面损伤的影响,提出表面缺陷形成机理,进而揭示硒化锌晶体材料去除机理。     

车削加工硫化锌晶体工艺

随着硫化锌晶体光学元件在红外光学系统中的广泛应用,对其表面质量的要求越来越高,但由于该材料的脆性特点,很难获得高质量的表面粗糙度。为了获得高质量的硫化锌晶体表面,首先,介绍了基于单点金刚石车床的车削加工与飞切加工的技术原理,以及影响表面粗糙度的因素。然后,通过工艺实验,采用单一变量法,研究了不同参数的金刚石刀具和不同的加工参数对硫化锌平面元件的表面粗糙度的影响。采用显微镜和白光干涉仪对加工表面的质量进行了检测,并反馈了优化加工参数。最后,基于最优加工参数,采用两种加工方式均获得了表面粗糙度Sa为1 nm左右的高质量硫化锌平面光学元件。该研究结果对高质量硫化锌光学元件的研制提供了技术支持,具有广泛的工程应用价值。     

碳化硅衬底精密加工技术

介绍了一种包含多线切割、研磨、抛光等主要工序的75 mm(3英寸)碳化硅衬底精密加工技术,该技术成功对本单位自主研制的碳化硅衬底进行精密加工。实验过程中使用了几何参数测试仪、强光灯、微分干涉显微镜(DIC)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)等检测手段对加工工艺效果进行监控。通过该技术制备出了几何尺寸参数良好、表面质量优良的碳化硅晶片。     

碲锌镉晶体表面磨抛方法研究

碲锌镉是一种性能优异的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。随锌含量不同,其禁带宽度可连续调节,是用于制备红外探测器的碲镉汞材料的优良衬底。介绍了多种碲锌镉晶体的磨抛方法,包括手工研磨、机械抛光、化学抛光和机械化学抛光。借助多种表征技术和改良手段,碲锌镉晶体的表面加工取得了显著进步。     

硅晶片超精密加工的研究现状

归纳总结了硅晶片的加工原理、加工方法和加工设备,分析了硅晶片超精密加工的研究现状,并对硅晶片超精密加工的发展趋势和今后的研究工作进行了展望.     

碳化硅单晶衬底超精密抛光关键技术研究

就目前而言,碳化硅抛光方法依旧存在损伤大、效率低、有污染等问题,因此研发一种高精高效单晶碳化硅表面抛光技术极为重要。文章提出光催化辅助化学机械抛光与机械研磨组合的工艺技术,获得表面粗糙度约为0.47nm,基本能够满足超光滑、低损伤且高效的抛光要求。     

采用微刀具的菲涅耳器件超精密制造方法

菲涅耳器件是红外传感器等领域不可或缺的高性能光学元件.其高效和高精度的制造方法是目前研究的重点.文中借助单点金刚石切削技术实现菲涅耳器件加工,采用半圆头型刀具有效减小不可切削区域,并基于聚焦离子束微加工方法进行微刀具制备.对所提出方法的关键技术和制造工艺进行了详细论述.对不同应用领域的两类菲涅耳器件进行加工实验.并建立光学测试平台进行光学性能分析.实验结果表明:所提出的方法可满足菲涅耳器件的应用需求.     

磨料对硒化锌雾化施液化学机械抛光的影响

采用雾化施液化学机械抛光（CMP）的方法,以材料去除速率和表面粗糙度为评价指标,选取最适合硒化锌抛光的磨料,通过单因素实验对比CeO2、SiO2和Al2O3三种磨料的抛光效果。结果显示:采用Al2O3抛光液可以获得最高的材料去除率,为615.19nm/min,而CeO2和SiO2磨料的材料去除率分别只有184.92和78.56nm/min。进一步分析磨料粒径对实验结果的影响规律,表明100nm Al2O3抛光后的表面质量最佳,粗糙度Ra仅为2.51nm,300nm Al2O3的去除速率最大,达到1 256.5nm/min,但表面存在严重缺陷,出现明显划痕和蚀坑。在相同工况条件下,与传统化学机械抛光相比,精细雾化抛光的去除速率和表面粗糙度与传统抛光相近,但所用抛光液量约为传统抛光的1/8,大大提高了抛光液的利用率。     

具有硒化锌内核光纤首次研制成功

可传送波长15μm红外光,能高效变换光的颜色 由美国宾夕法尼亚大学化学系教授约翰·巴丁领导的科研小组,首次研制出具有硒化锌内核的光纤。这种光纤能更加自如高效地控制光,激光雷达技术的应用因此更加广泛,比如可改良医学激光器,优化军事上使用的对抗激光器,改进环境感测激光器。相关研究成果将发表在最新出版的《先进材料》（Advanced Materials）杂志上。     

硒化锌光纤在美首次研制成功

据《科技日报》近日报道,由美国宾夕法尼亚大学化学系教授约翰.巴丁领导的科研小组,首次研制出具有硒化锌内核的光纤。这种光纤能更加自如高效地控制光,激光雷达技术的应用因此更加广泛,比如可改良医学激光器,优化军事上使用的对抗激光器,改进环境感测激光器。相关研究成果将发表在最新出版的《先进材料》杂志上。     

单晶硅片超精密加工表面\亚表面损伤检测技术

对超精密加工的硅片的表层完整性的精密控制需要以精、准的检测技术为基础,本文概括性的分析了用于超精密加工硅片的表面\亚表面损伤检测技术,并从破坏性和非破坏性两个角度对检测方法的应用和发展进行了论述.     

硒化锌光纤在美首次研制成功

<正>据《科技日报》近日报道,由美国宾夕法尼亚大学化学系教授约翰.巴丁领导的科研小组,首次研制出具有硒化锌内核的光纤。这种光纤能更加自如高效地控制光,激光雷达技术的应用因此更加广泛,比如可改良医学激光器,     

光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理研究综述

光学玻璃以其优异的物理性能被广泛应用于航天、信息、能源、化工、微电子等领域。随着这些领域的不断发展,传统技术已无法满足日新月异的光学元件超光滑表面加工的要求。为此,需要针对光学玻璃表面的超精密抛光加工展开深入且广泛的研究。在诸多有关超精密抛光加工技术的研究中,光学玻璃材料的抛光去除机理始终是人们的研究重点。为此,本文从超抛加工涉及的基本组件、材料去除的物理机理、材料去除的化学机理三个方面入手,对光学玻璃超精密抛光加工中材料去除机理进行综述,目的是掌握国内外学术界对于该问题的认识,并据此提出若干问题的思考,以期指导工程实践,进一步提升超光滑表面的成形能力。     

超精密抛光自由曲面光学的表面生成

超精密抛光是一种新兴的用于制造高精度、高品质的自由曲面光学加工技术.该技术可突破其他自由曲面加工技术的限制.如飞刀铣削和快刀伺服加工的低效、非铁材料的局限等.然而,对超精密抛光中表面生成机理的理解,目前还不完善.探讨了超精密抛光过程中加工策略对表面生成的影响.进行了一系列抛光实验.研究结果表明:抛光表面的质量很大程度上依赖于加工过程条件及抛光策略的适当选择.抛光加工不仅可用于去除其他加工方式所产生的不利性刀纹,还可以产生功能性应用的结构性表面.该研究结果为深入理解超精密抛光自由曲面光学的表面生成机理,以及优化超精密抛光的表面质量,提供了重要依据和方法.     

硒化锌基底7.8～10.6μm波段增透膜

文中介绍了研制的7.8~10.6μm的长波红外增透膜,平均透射率大于98%。通过材料选择,合理的膜系设计,离子辅助技术和温度筛选等多种改进工艺,研制出可靠性和光谱特性皆优的ZnSe长波红外增透膜,达到了GJB2485-95光学薄膜通用规范要求。     

硒化锌量子点的热解组装及光学性质研究

报道了在无水无氧环境下利用热解反应将硒化锌量子点组装入介孔二氧化硅有序孔道内的方法,采用X射线衍射、透射电子显微成像及能量散射谱等测试方法分析了体系的微观结构,并采用紫外-可见光吸收光谱仪和荧光光谱仪研究了其光学性质.结果表明硒化锌量子点被组装在介孔二氧化硅的孔道内;与硒化锌体材料本征吸收谱相比,组装在介孔内的量子点的吸收光谱表现出显著的蓝移,这归结于量子尺寸效应.