一种晶体冷加工方法技术

本发明专利技术公开了一种晶体冷加工方法，更具体地设计一种TGG晶体冷加工方法，其表面加工步骤依次包括：切割和抛光；其中：所述切割步骤，将TGG晶体切割为预设尺寸并使得其待加工的光学平整面表面粗糙度R

【技术实现步骤摘要】
一种晶体冷加工方法


[0001]本专利技术属于磁光晶体加工领域，具体地，涉及一种晶体冷加工方法，更具体地设计一种TGG晶体冷加工方法。

技术介绍

[0002]TGG晶体，是一种用于工业激光器的磁光晶体，能够有效抑制反射，具有较高消光比，能有效降低光源损伤。TGG晶体在激光领域应用要求晶体的平面度低于λ/8，表面无损伤以及缺陷。
[0003]目前TGG晶体的抛光技术，采用传统光学零件加工工艺，主要包括以下步骤：切割加工、上盘、粗磨、粗抛、精抛。切割加工主要是将原材料晶棒切成具备一定研磨抛光余量尺寸的半成品，上盘主要是固定工件，粗磨是对工件表面进行研磨形成破坏层，粗抛主要是继续磨除破坏层达到一定表面面型，精抛主要是进一步去除表面麻点，达到光滑表面以及良好的光洁度。
[0004]为了满足加工精度要求，其加工工序较多、加工周期较长，每种工序就需要使用一种研磨抛光粉，最终使用的研磨抛光粉就需要三种以上。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种TGG晶体冷加工方法，其目的在于通过控制切割工艺和抛光工艺参数控制，减少TGG晶体光学平整面表面加工工艺的步骤，从而简化工序，减少研磨抛光粉的使用种类，由此解决现有技术需要多级表面加工步骤才能达到TGG晶体表面平整度要求，加工工序较多、加工周期较长，使用的研磨抛光粉种类多操作复杂的技术问题。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种TGG晶体冷加工方法，其表面加工步骤依次包括：切割和抛光；其中：
[0007]所述切割步骤，将TGG晶体切割为预设尺寸并使得其待加工的光学平整面表面粗糙度R
a
为2.3μm以下且面型为2.7μm以下；
[0008]所述抛光步骤，将经切割步骤获得的TGG晶体待加工的光学平整面采用环形抛光技术抛光，使得其待加工的光学平整面表面粗糙度R
a
为10nm以下且面型为80nm以下。
[0009]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述切割步骤采用张力控制线切割系统进行切割，其采用金刚石线线径0.21～0.25mm，工作台升降速度25～30mm/h，线转速1000～1200m/min，切线张力32～38N。
[0010]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述抛光步骤采用大理石工件环加分离器进行环抛，所述抛光机的分离器采用聚四氟乙烯制作的圆形工件；所述抛光机的圆形槽为对称结构。
[0011]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述抛光步骤大理石盘转速1～5r/min，分离器自转速度1～5r/min。
[0012]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述抛光步骤采用W0.5氧化铝作为抛光粉，按照1:5～1:10之间的比例添加进行自重抛光。
[0013]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述环抛机盘面直径为0.8～1.2米，在盘面上铺上厚度1.5～2.0mm，开槽20～40mm的聚氨酯抛光皮；分离器外径小于275mm；所述环抛机的工件环内径小于280mm。
[0014]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述抛光步骤采用装夹有TGG晶体的抛光工件装夹抛光，优选所述抛光机的圆形槽直径比放置其中的装夹工件直径大1至3mm。
[0015]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述抛光工件上装夹的TGG晶体优选采用紧密排列，所述抛光工件优选采用圆形微晶玻璃。
[0016]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述装夹有TGG晶体的抛光工件包括圆形微晶玻璃、紧密排列的TGG晶体阵列、以及陪磨玻璃片，所述圆形微晶玻璃其底面粘接TGG晶体阵列，所述TGG晶体阵列四周采用与TGG晶体同等高度的陪磨玻璃片进行装夹；
[0017]优选地，所述的TGG晶体冷加工方法，其所述圆形微晶玻璃的厚度在2～18mm，直径在100mm至110mm之间。
[0018]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0019]本专利技术仅通过一步切割工艺以及一步环形抛光工艺，合并粗磨、粗抛、精抛三步工艺，仅采用一步环形抛光工艺代替，即实现TGG晶体表面加工达到TGG晶体的平面度低于λ/8的要求，且加工时间与现有技术相当，甚至能减小80～90分钟。本专利技术大大简化了光学平整面的加工步骤，仅使用一种研磨抛光粉，降低了对加工辅料的要求。
[0020]优选方案，在圆形微晶玻璃上装夹紧密排列的TGG晶体作为环形抛光工件，圆形微晶玻璃提供了可调节的自重，紧密排列的TGG晶体不但有效的利用了圆形微晶玻璃的面积，提高了抛光效率，同时组成了平整度达到环形抛光工艺要求的待加工平面，从而缩短了抛光时间。
附图说明
[0021]图1是环形抛光工件的装夹示意图；
[0022]图2是环形抛光工艺的分离器示意图。
[0023]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0024]1为微晶玻璃；2为陪磨玻璃片；3为TGG晶体。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0026]本专利技术提供的TGG晶体冷加工方法，其表面加工步骤依次包括：切割和抛光；其中：
[0027]所述切割步骤，将TGG晶体切割为预设尺寸并使得其待加工的光学平整面表面粗糙度R
a
为2.3μm以下且面型为2.7μm以下；优选采用张力控制线切割系统进行切割，其采用
金刚石线线径0.21～0.25mm，工作台升降速度25～30mm/h，线转速1000～1200m/min，切线张力32～38N，优选32～35N。
[0028]所述抛光步骤，将经切割步骤获得的TGG晶体待加工的光学平整面采用环形抛光技术抛光，使得其待加工的光学平整面表面粗糙度R
a
为10nm以下且面型为80nm以下，优选面型48nm以下；所述抛光技术采用大理石工件环加分离器进行环抛，所述抛光机的分离器采用聚四氟乙烯制作的圆形工件；所述抛光机的圆形槽为对称结构；大理石盘转速1～4r/min，优选3.5r/min，分离器自转速度1～5r/min，优选采用W0.5氧化铝作为研磨抛光粉按照1:5～1:10之间的比例进行自重抛光；所述环抛机盘面直径为0.8～1.2米，在盘面上铺上厚度1.5～2mm，开槽20～40mm的聚氨酯抛光皮；分离器外径小于275mm；所述环抛机的工件环内径小于280mm，控制环境温度在室温。
[0029]优选采用装夹有TGG晶体的抛光工件装夹抛光，所述抛光工件上装夹的TGG晶体优选采用紧密排列，所述抛光工件优选采用圆形微晶玻璃。
[0030]所述装夹有TGG晶体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TGG晶体冷加工方法，其特征在于，其表面加工步骤依次包括：切割和抛光；其中：所述切割步骤，将TGG晶体切割为预设尺寸并使得其待加工的光学平整面表面粗糙度R
a
为2.3μm以下且面型为2.7μm以下；所述抛光步骤，将经切割步骤获得的TGG晶体待加工的光学平整面采用环形抛光技术抛光，使得其待加工的光学平整面表面粗糙度R
a
为10nm以下且面型为80nm以下。2.如权利要求1所述的TGG晶体冷加工方法，其特征在于，所述切割步骤采用张力控制线切割系统进行切割，其采用金刚石线线径0.21～0.25mm，工作台升降速度25～30mm/h，线转速1000～1200m/min，切线张力32～38N。3.如权利要求1所述的TGG晶体冷加工方法，其特征在于，所述抛光步骤采用大理石工件环加分离器进行环抛，所述抛光机的分离器采用聚四氟乙烯制作的圆形工件；所述抛光机的圆形槽为对称结构。4.如权利要求3所述的TGG晶体冷加工方法，其特征在于，所述抛光步骤大理石盘转速1～5r/min，分离器自转速度1～5r/min。5.如权利要求3所述的TGG晶体冷加工方法，其特征在于，所述抛光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振超，汪兆铭，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：