本發(fā)明涉及的是光學(xué)晶體加工，具體涉及的是一種bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝。

背景技術(shù)：

1、β-bab2o4晶體（簡(jiǎn)稱bbo晶體），具有較寬的相位匹配波段及可透過(guò)波段范圍，倍頻轉(zhuǎn)換效率、損傷閾值均較高，在nd:yag激光的二倍、三倍、四倍以及五倍頻中有廣泛應(yīng)用。其莫氏硬度為4，硬度較低，易潮解，在加工過(guò)程中容易出絲、開裂，且傳統(tǒng)拋光工藝對(duì)人員技能要求高，加工效率及良率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。因此迫切需要開發(fā)一種bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，提升加工效率及良率，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，為bbo晶體的量產(chǎn)提供方案。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，分為定向、切割、上盤、磨砂、拋光等工序。

4、s1.?定向和切割。由β-bab2o4胚料，經(jīng)定向、切割后晶體基片厚度h∈[0.2mm，15mm]，截面為l×w，其中l(wèi)、w∈[8mm，14mm]。

5、s2.?將bbo放在載玻片上加熱至90℃至100℃后涂覆上熱熔膠，再用內(nèi)部不良的bbo晶體作為墊料，將待磨晶體圍城截面尺寸為d×d的方形小盤（稱為上小盤），d∈[14mm，20mm]，如圖1所示。壓實(shí)后擦去溢出的熱熔膠，冷卻至室溫并去除載玻片后，將多個(gè)方形小盤使用冷膠粘附的方式中心對(duì)稱地上到直徑為100mm的玻璃基板上（稱為上大盤），如圖2所示。

6、s3.?磨砂。采用環(huán)磨的方式進(jìn)行粗磨和細(xì)磨，分別采用1000#和2000#的sic砂作為磨砂介質(zhì)，水為冷卻劑，磨砂轉(zhuǎn)盤為白剛玉材質(zhì)，轉(zhuǎn)速為20-30rpm，壓力載荷1-1.5kg，厚度尺寸共去除0.2mm至0.35mm。

7、s4.?拋光。采用單軸機(jī)進(jìn)行粗拋光和精拋光，分別采用w0.25鉆石粉和w0.125的鉆石粉作為磨拋介質(zhì)，水為溶劑，質(zhì)量濃度為45%-55%，粗拋光和精拋光采用的拋光轉(zhuǎn)盤分別為聚氨酯材質(zhì)和瀝青材質(zhì)，轉(zhuǎn)速為20-30rpm，壓力載荷為1-1.5kg，尺寸減小30-40μm，拋光面平面度達(dá)到λ/8，其中λ為632nm±1nm。

8、s5.?下盤和光膠。單面拋光完成后下盤，已拋面采用光膠的方式，將多個(gè)方形小盤中心對(duì)稱地光膠上直徑為100mm的玻璃基板上。

9、s6.?第二面磨砂。待磨面重復(fù)相同的粗磨砂和細(xì)磨砂的工藝流程，將厚度尺寸去除0.2mm至0.35mm。

10、s7.?第二面拋光。待拋光面重復(fù)粗拋光和精拋光工藝流程，使晶體厚度達(dá)到要求尺寸，拋光的光潔度達(dá)到10/5，拋光面平面度達(dá)到λ/8，其中λ為632nm±1nm。

11、s8.?下盤和清潔。完成后采用加熱的方式使光膠面脫膠，加熱溫度為90℃至110℃，優(yōu)選90℃，冷卻下盤后將小盤晶體浸泡在23℃至25℃的汽油中，去除晶體表面殘留的熱熔膠，再使用無(wú)塵布擦拭晶體拋光面。

12、其中，所述的光潔度要求參照美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)mil-prf-13830b。

13、本發(fā)明的有益效果是：

14、（1）相較于傳統(tǒng)單盤手工加工工藝，本專利提供的成盤批量加工工藝，對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)的依賴性小，各工藝參數(shù)可控，且能進(jìn)行批量生產(chǎn)；

15、（2）相較于傳統(tǒng)單盤手工加工工藝，本專利提供的成盤批量加工工藝，同批次產(chǎn)品的尺寸、面型、平行度等指標(biāo)一致性更好。

技術(shù)特征：

1.一種bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，其特征在于：該工藝包含晶體角度定向、切割、上盤、磨砂和拋光等步驟，由β-bab2o4胚料，經(jīng)定向、切割后晶體基片厚度為h，截面為l×w，其中h∈[0.2mm，15mm]、w∈[8mm，14mm]；其上盤步驟為，將bbo放在載玻片上加熱至90℃至100℃后涂覆上熱熔膠，再用內(nèi)部不良的bbo晶體作為墊料，將待磨晶體圍城截面尺寸為d×d的方形小盤，d∈[14mm，20mm]，壓實(shí)后擦去溢出的熱熔膠，冷卻至室溫并去除載玻片后，將多個(gè)方形小盤使用冷膠粘附的方式中心對(duì)稱地上到直徑為100mm的玻璃基板上，所用冷膠為406膠。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，其特征在于：磨砂采用環(huán)磨的方式進(jìn)行粗磨和細(xì)磨，分別采用1000#和2000#的sic砂作為磨砂介質(zhì)，水為冷卻劑，磨砂轉(zhuǎn)盤為白剛玉材質(zhì)，轉(zhuǎn)速為20-30rpm，壓力載荷1-1.5kg，厚度尺寸共去除0.2mm至0.35mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，其特征在于：磨砂后采用單軸機(jī)進(jìn)行粗拋光和精拋光，分別采用w0.25鉆石粉和w0.125的鉆石粉作為磨拋介質(zhì)，水為溶劑，質(zhì)量濃度為45%-55%，粗拋光和精拋光采用的拋光轉(zhuǎn)盤分別為聚氨酯材質(zhì)和瀝青材質(zhì)，轉(zhuǎn)速為20-30rpm，壓力載荷為1-1.5kg，尺寸減小30-40μm，拋光面平面度達(dá)到λ/8，其中λ為632nm±1nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，其特征在于：?jiǎn)蚊鎾伖馔瓿珊笙卤P，已拋面采用光膠的方式，將多個(gè)方形小盤中心對(duì)稱地上到直徑為100mm的玻璃基板上，然后對(duì)待磨面重復(fù)相同的粗磨砂和細(xì)磨砂的工藝流程，將厚度尺寸去除0.2mm至0.35mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，其特征在于：磨砂后，對(duì)待拋光面重復(fù)粗拋光和精拋光工藝流程，使晶體厚度達(dá)到要求尺寸，拋光面平面度達(dá)到λ/8，其中λ為632nm±1nm，完成后采用加熱的方式使光膠面脫膠，加熱溫度為90℃至110℃，冷卻下盤后將小盤晶體浸泡在汽油中，去除晶體表面殘留的熱熔膠。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的bbo晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，其特征在于：該晶體由β-bab2o4胚料，通過(guò)定向、切割、熱膠上盤、磨砂和拋光等方式，加工成截面尺寸為l×w、厚度為h的薄片，其中l(wèi)、w∈[8mm，14mm]，h∈[0.2mm，15mm]。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種BBO晶體器件表面高質(zhì)量加工工藝，分為定向、切割、上盤、磨砂、拋光等工序。首先使用定向、切割的方式得到訂單尺寸要求的晶體，再使用熱熔膠將BBO晶體和墊料圍成小盤，使用406膠將小盤中心對(duì)稱地粘附在直徑為100mm的玻璃基板上，接著對(duì)晶體其中一個(gè)通光面進(jìn)行磨砂、拋光，完成第一個(gè)面的加工；下盤后將已拋面光膠在玻璃基板上，中心對(duì)稱排開，對(duì)另一面進(jìn)行相同的磨砂、拋光流程，加熱下盤后浸泡汽油去除熱熔膠，并進(jìn)行擦拭。最終得到表面光潔度達(dá)到美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL?PRF?13830B規(guī)定的10/5、平面度達(dá)λ/8的BBO晶體產(chǎn)品，λ=632nm±2nm。

技術(shù)研發(fā)人員：陳秋華,李雄,廖洪平,張星,謝祖澤,余正建,范泉?dú)J,陳仕積,鄭演,連煌霞,李上建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建福晶科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19