研究首次闡明激光燒蝕過程中曲麵元件對形貌及熱應力的影響機製。相關(guan) 研究成果以“Theoretical and experimental investigations of angular effects in pulsed CO₂ laser ablation with fused silica”為(wei) 題發表於(yu) Optics Express。

隨著高功率光學係統向高損傷(shang) 閾值與(yu) 超精密的方向發展，熔石英光學元件因其優(you) 異的光學性能被廣泛應用於(yu) 慣性約束聚變、先進光刻等前沿領域。然而，傳(chuan) 統子孔徑加工技術存在雜質汙染與(yu) 亞(ya) 表麵損傷(shang) 問題，嚴(yan) 重製約元件性能提升。激光燒蝕技術因其非接觸、無汙染的優(you) 勢備受關(guan) 注，但現有激光燒蝕工藝麵臨(lin) 殘餘(yu) 熱應力累積的難題，導致元件壽命急劇縮短，成為(wei) 製約超精密製造的核心瓶頸。

針對這一問題，該研究首次揭示了曲麵元件對熔石英熱力耦合效應的多尺度調控機製，建立了涵蓋光斑畸變與(yu) 吸收率動態衰減的普適模型，係統研究了脈衝(chong) CO₂激光燒蝕過程中入射角與(yu) 路徑角對熔石英表麵形貌、溫度、熱影響區及殘餘(yu) 應力的調控機製。本工作有助於(yu) 深入了解激光燒蝕過程，為(wei) 實現複雜曲麵的高精度激光燒蝕奠定了理論基礎，對光學元件超精密製造有重要意義(yi) 。