超光滑光学元件离子束沉积修正抛光技术研究

【摘要】超光滑光学元件要满足其表而具有较低散射率以及较低粗糙度；并且保证表面晶格的完整性的要求,以达到高反射的口的。离子束沉积修正抛光技术作为一种新兴的表面加工方法,能够获得较低的表面粗糙度,本文主要围绕离子束沉积修正抛光系统的设计及加工过程进行了介绍,并且.讨论了抛光过程中存在的问题并对离子束沉积修正抛光这项新技术进行了初步研究。本文对离子束沉积修正抛光的相关工艺实验进行研究,介绍了离子束沉积修正抛光系统,其中包括平坦化回流工艺阶段和离子束刻蚀抛光工艺。主要对平坦化回流工艺进行了研究,设计了平坦化回流装置,该装置包括四个部分：鼓泡发生装置、流量控制系统、混气室以及密闭的样品室。还讨论了基于离子束沉积修正抛光工艺的平坦化层材料的选择问题以及平坦化层薄膜的制备工艺。此外还针对于ZnS晶体表面进行了平坦化回流实验,确定了有机薄膜表面抛光的最佳工艺参数,以至于降低ZnS晶体表面粗糙情况。最终在应用离子束沉积修正抛光技术对单点金刚石切削后的ZnS品体进行抛光。实验结果表明：(1)在离子束沉积修正抛光技术中,平坦化层材料选择光刻胶EPG533;(2)在平坦化回流工艺中,平坦化回流处理气体流量(a,b)控制在(0.4ml/min,0.4ml/min),通气时间长为8mmin,热处理方式采用前烘胶+后烘胶的方式可以有效地降低EPG533型光刻胶薄膜的表面粗糙度。(3)离子束刻蚀工艺均采用极限真空：5×10-4Pa；工作压强：5.0×10-2Pa;Ar气11Sccm；能量400V；束流30mA,离子束加工角度为40。可以近似同步刻蚀EPG533光刻胶薄膜和ZnS晶体,达到抛光的效果。
【作者】麻鹏飞；
【导师】刘卫国；
【作者基本信息】西安工业大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】超光滑表面；平坦化回流技术；表面粗糙度；离子束刻蚀；

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