[發明專利]二氧化碳激光器用的鉬反射鏡及其制備方法

在審

• 申請號: 202011191016.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112462459A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 俞葉;居海波
• 申請（專利權）人: 宜興市科興合金材料有限公司
• 主分類號: G02B5/08
• 分類號: G02B5/08;G02B1/00;H01S3/08
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 馬曉敏

本發明涉及二氧化碳激光器用的鉬反射鏡及其制備方法，包括如下步驟：S1，將原材料鉬板熱軋成坯料，將所述坯料進行熱沖制成鉬圓片；S2，將所述鉬圓片進行雙面粗磨和車邊，以及在所述鉬圓片的兩個表面的邊沿一周制成具有倒角的邊沿，雙面粗磨磨掉表面粗糙層并控制厚度，車邊控制直徑；S3，對所述鉬圓片進行初步雙面研磨，進一步控制厚度，初步控制表面粗糙度，然后進行二次雙面研磨，研磨完成后進行超聲波清洗去污；S4，然后對所述鉬圓片進行雙面拋光，拋光完成后進行超聲波清洗去污，質檢后即得到鉬反射鏡，所述鉬反射鏡用于二氧化碳激光器中，所述鉬反射鏡為雙面拋光型，所述鉬反射鏡的反射率≥99％、表面粗糙度≤0.015μm。

技術領域

本發明涉及激光器反射鏡加工技術領域，具體涉及二氧化碳激光器用的鉬反射鏡及其制備方法。

背景技術

激光器反射鏡：用于激光器諧振腔和其它光學裝置中的高質量反射鏡。激光器諧振腔包含反射鏡，需要滿足以下幾點要求：①對于高反鏡需反射損耗小，或者對于輸出耦合器需在給定波長范圍內具有指定的透射率；②在大范圍內要求表面光學質量高，避免產生波前畸變從而使光束質量降低；③能夠承受高光強，具有高損傷閾值，避免產生激光誘導損傷。大多數情況下，采用多層電介質反射鏡結構作為激光反射鏡，一般為四分之一波長反射鏡。通常來說，激光器反射鏡是用作輸出耦合器，對激光輻射的光具有較高的透射率，而其它的反射鏡都是高反射率的(反射率99.8％)。激光器反射鏡還可以反射激光器諧振腔外面的光。

目前作為激光器反射鏡的基體材料有許多種，常用材料為碳化硅SiC、單晶硅Si、無氧銅Cu、氧化鈹BeO等，不同材料的特點如下表1：

表1不同激光器反射鏡基體材料的特性

現有二氧化碳激光器中常常采用普通反射鏡為第二反射面，不僅反射率低，對波長無選擇性，而且易產生重影，所以需要通過真空鍍膜，鍍一層金屬銀(或鋁)薄膜來達到亮度、反射率、畫質和色彩的要求，這樣會使生產反射鏡的成本大幅提高，而且在使用過程中需經常擦拭，這就會導致鍍膜脫落，不能正常使用，使用壽命較短。另外，反射鏡在傳輸高能激光束時將吸收一定的能量，這部分能量轉化為熱能，由于反射鏡材料的熱膨脹、局部熱應力以及反射鏡固定時的機械應力等原因，使鏡面產生形變，影響光束的傳輸質量，嚴重的甚至使反射鏡炸裂,使系統不能有效地進行工作。最后，現有的反射鏡生產工藝為單面拋光，只能使用一面，材料利用率低。

發明內容

為了解決現有反射鏡反射率低、材料利用率低、生產成本高的技術問題，而提供二氧化碳激光器用的鉬反射鏡及其制備方法。本發明方法制備的二氧化碳激光器用的鉬反射鏡不需要鍍膜就能達到鏡面要求，對光的反射率可達99％以上，為雙面拋光，材料利用率高，且生產成本低。

二氧化碳激光器用的鉬反射鏡的制備方法，包括如下步驟：

S1，將原材料鉬板熱軋成坯料，將所述坯料進行熱沖制成鉬圓片；

S2，將所述鉬圓片進行雙面粗磨和車邊，以及在所述鉬圓片的兩個表面的邊沿一周制成具有倒角的邊沿，雙面粗磨磨掉表面粗糙層并控制厚度，車邊控制直徑；

S3，對所述鉬圓片進行初步雙面研磨，進一步控制厚度，初步控制表面粗糙度，然后進行二次雙面研磨，研磨完成后進行超聲波清洗去污；

S4，然后對所述鉬圓片進行雙面拋光，拋光完成后進行超聲波清洗去污，質檢后即得到鉬反射鏡，所述鉬反射鏡的表面粗糙度≤0.015μm，所述鉬反射鏡用于二氧化碳激光器中。

進一步地，S1中所述熱軋的溫度是1050℃。

進一步地，S2中所述倒角的度數為45度。

進一步地，S3中在進行所述二次雙面研磨前需對所述鉬圓片進行厚度測量，控制每10片所述鉬片之間的厚度差小于等于0.002mm。