Nghiên cứu kỹ thuật gia công độ chính xác cao cho thanh thủy tinh laser Nd-phosphate
DOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.208.2025.113-121Từ khóa:
Thủy tinh laser; Thanh hoạt chất; Gia công tạo hình; Phôi thủy tinh; Mài thủy tinh; Đánh bóng thủy tinh.Tóm tắt
Bài báo này trình bày các kỹ thuật để chế tạo các thanh thủy tinh laser hình trụ từ một phôi thủy tinh laser thô, bằng cách sử dụng các máy cưa, mài và đánh bóng thủy tinh chuyên dụng. Một thanh thủy tinh laser có tiết diện vuông, được cưa từ phôi thủy tinh thô, được chuyển thành tiết diện hình bát giác bằng cách mài phẳng bốn góc của thanh tiết diện vuông. Thanh có tiết diện bát giác sau đó được gia công thành thanh có tiết diện hình tròn bằng máy mài tròn thủy tinh. Để đánh bóng các mặt phẳng ở hai đầu của các thanh thủy tinh laser một bộ gá chuyên dụng đã được thiết kế để cố định các thanh thủy tinh. Thanh thủy tinh laser được tiến hành kiểm tra các thông số quang học trên các máy đo chuyên dụng để đảm bảo quá trình gia công được tiến hành chính xác nhất. Kết quả sau kiểm tra cho thấy phương pháp gia công trình bày trong nghiên cứu này có thể tạo ra được thanh thủy tinh laser với độ sai số vuông góc với trục hình trụ đạt tới 3 phút góc, sai số song song hai mặt đầu đạt tới 7,5 giây góc và sai số hình dạng bề mặt có thể đạt tới 0,042λ các thông số này đều nhỏ hơn 3-4 lần so với yêu cầu chất lượng của một thanh hoạt chất laser và có thể đạt được chất lượng tốt hơn cho các ứng dựng đặc biệt.
Tài liệu tham khảo
[1]. M. Yammane, Y. Asahara, “Glasses for photonics”, Cambridge University Press, 1st ed., p. 30, Cambridge, UK, (2000).
[2]. G. W. Fynn, W. J. A. Powell, “The cutting and polishing of electro-optic materials”, Adam Hilger, 2nd ed., pp. 64–74, 170–181, Bristol and Philadelphia, (1988).
[3]. W. L. Bond, “Making crystal elements for optical maser”, Review of Scientific Instruments, Vol. 33, No. 3, pp. 372–375, (1962).
[4]. G. A. Bennett, R. B. Wilson, “Precise polishing technique for optics and microwave acoustics”, Journal of Scientific Instruments, Vol. 43, pp. 669–670, (1966).
[5]. P. P. Hed, “Laser rod holder during grinding and polishing”, Applied Optics, Vol. 21, No. 9, pp. 1539–1540, (1982).
[6]. S. Chatterjee, “Simple technique for polishing laser rods”, Centre for Advanced Technology, Department of Atomic Energy, Government of India, (2002).
[7]. S. Chatterjee, Y. Pavan Kumar, “Simple technique for fabrication of Nd-phosphate laser glass rods for high power lasers”, Journal of Optics, Vol. 41, No. 4, pp. 187–197, (2012).
[8]. D. J. Dentz, “Manufacturing methods and technology engineering for batch processing neodymium-doped YAG laser rods”, US Army Electronics R&D Command, Night Vision & Electro-Optics Laboratory, (1980).
[9]. M. V. Mantravadi, D. Malacara, “Newton, Fizeau and Haidinger interferometers”, in Optical Shop Testing, D. Malacara (Ed.), Wiley, pp. 23–25, (2007).
[10]. G. A. Bennett, R. B. Wilson, “Precision polishing technique for optics and microwave acoustics”, Department of Electrical Engineering, University of Glasgow, Technical Report, (1966).
[11]. H. H. Karow, “Fabrication methods for precision optics”, John Wiley & Sons, 1st ed., pp. 704–721, New York, (2004).
