最近，中科院上海光学与精密机械研究所（上海光机所）的研究人员利用化学蚀刻和激光抛光相结合的方式对熔融石英处理，获得了超光滑（高损伤阈值）的高性能光学介质。这项研究将提升熔融石英材料在光学领域的应用价值，研究成果发表在光学快报（Optics Letters）上，DOI:10.1364/OL.409857。

a：激光抛光系统示意图 b：材料复合处理中表面形貌的演化过程

熔融石英的激光损伤，特别是紫外激光损伤，仍然是制约高功率激光系统发展的关键问题。传统的熔融石英加工方法经历了研磨和化学机械抛光（CMP）两个过程。这种方法耗时长，容易产生表面和亚表面缺陷，导致熔融石英表面损伤阈值显著降低。

上海光机所研究人员采用的新方法，首先采用化学腐蚀方法来打开磨碎的熔融石英的亚表面缺陷；随后采用CO₂激光抛光来降低表面粗糙度。通过对损伤和缺陷分析发现，新方法避免了包括化学结构和活性金属杂质等的，表面和次表面缺陷的引入。这就是熔融石英材料获得了更好的激光损伤阈值（介质在单位面积上所能承受的最大激光功率，称为该介质的激光损伤阈值）。

编译 YUXI