チタンドープサファイア結晶レーザーロッドの表面加工方法

本発明のチタン原石結晶レーザーロッドの表面処理方法のプロセスフロー図に従った結晶ブランクであるチタン原石結晶Ｔｉ：Ａｌ ２ Ｏ ３ （ドーピング濃度０．３５重量％のＴｉ ２ Ｏ ３ ）を図１に示す。本発明のチタン原石結晶レーザーロッドの表面処理方法の具体的な準備工程は以下の通りである。

<1> 配向切断：チタン原石の結晶を配向させ、完成したレーザーロッドのサイズに合わせて0.4～0.6mm程度の加工代を残して四角柱状のブランクに切断する。

<2>カラム粗研削および微研削: カラムブランクを120~180#の炭化ケイ素または炭化ホウ素砥粒を用いて粗研削盤で四角形または円筒形の断面に研削します。 ±0.01mm。

<3> 端面処理: 鋼製ディスク上の W40、W20、W10 炭化ホウ素研削端面を使用して、チタン宝石レーザーバーの 2 つの端面処理を連続的に行います。研削加工では端面の垂直度の測定に注意が必要です。

<4> 化学機械研磨: 化学機械研磨は、あらかじめ配合された化学エッチング溶液を滴下して研磨パッド上の結晶を研磨するプロセスです。研磨ワークピースと研磨パッドは相対運動と摩擦によって研磨されますが、研究では化学エッチング剤を含むスラリー（研磨液と呼ばれます）の助けを借りて研磨を完了します。

<5> 酸エッチング：上記のように研磨した後のチタン宝石ロッドを、H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v) の混合液に入れ、温度 100〜400°C で 5 分間酸エッチングします。 -30分。目的は、表面下の機械的損傷によって生じたレーザーバーの表面の研磨プロセスを除去し、さまざまな汚れを除去して、原子レベルの滑らかで平坦な、きれいな表面の格子整合性を得ることができるようにすることです。 。

<6> 表面熱処理: 前のプロセスで発生した表面応力と傷をさらに除去し、原子レベルで平坦な表面を得るために、酸エッチング後のチタン原石ロッドを脱イオン水で 5 分間洗浄します。そして、このチタン原石ロッドを、水素雰囲気中、１３６０±２０℃の恒温環境に１～３時間置き、表面熱処理を行った。