[发明专利]消除表面缺陷的光学元件的制造方法

权利要求书

1.一种光学元件(100)的制造方法，该光学元件包括由可熔材料制成的基材，所述方法包括如下步骤a)和b)，或步骤a)、b)和c)，或步骤a)、b)、c)和d)：

a.粗加工(10)所述光学元件(100)以在所述基材上形成至少一个光学表面(110)；

b.平整(20)所述光学元件(100)的光学表面(110)从而得到平整的光学表面；

c.抛光(40)所述平整的光学表面从而得到抛光的光学表面；

d.精加工(60)所述抛光的光学表面从而得到精加工的光学表面；

其特征在于，所述方法包括在步骤b)、c)和/或d)中任一步骤之后的如下步骤：

e.检查(30′，50′，70′)所述光学元件的平整的、抛光的或精加工的光学表面，以在所述光学元件的平整的、抛光的或精加工的光学表面上检测并定位至少一个要消除的表面缺陷(120)；

f.针对在步骤e)定位的每个要消除的表面缺陷(120)，施加激光束(35，55，75)到包含所述要消除的表面缺陷的区域上，所述激光束具有适于被所述材料吸收的激光发射波长，从而产生该可熔材料的局部重熔，该激光束的能量密度和该激光束的施加的持续时间是所述要消除的表面缺陷(120)的横向尺寸的函数，从而取代要消除的表面缺陷形成激光重熔材料的区域(310)；

g.当步骤f)在步骤c)结束之前已被执行时，以步骤c)继续该光学元件的制造方法；或者，当步骤f)在步骤c)结束之后已被执行时，以步骤d)继续该光学元件的制造方法。

2.根据权利要求1的光学元件(100)的制造方法，其中，所述光学元件的光学表面的检查(30′，50′，70′)步骤e)包括化学刻蚀。

3.根据权利要求1或2的光学元件(100)的制造方法，其中，检查(30′，50′，70′)步骤e)包括散射和/或衍射的光学测量。

4.根据权利要求1至3之一的光学元件(100)的制造方法，其中，检查(30′，50′，70′)步骤e)包括在光学表面上检测和定位至少一个横向尺寸大于或等于10微米的表面缺陷(120)。

5.根据权利要求1至4之一的光学元件(100)的制造方法，其中，施加激光束(35，55，75)的步骤f)包括施加波长为10.6μm的CO₂激光束，所述激光是连续的或者脉冲的。

6.根据权利要求1至5之一的光学元件(100)的制造方法，其中，所述可熔材料是玻璃，并且施加激光束(35，55，75)的步骤f)引起该玻璃的局部温度的增加，在一包含在步骤e)定位的要消除的表面缺陷(120)的区域中，所述玻璃的局部温度在1000K和2000K之间。

7.根据权利要求1至6之一的光学元件(100)的制造方法，其中，步骤f)与使用激光束沿着要消除的表面缺陷(120)在光学元件的表面上进行空间扫描相结合。

8.根据权利要求1至7之一的光学元件(100)的制造方法，其中，所述步骤f)之后的抛光步骤(40)包括材料移除，该材料移除在这样的厚度上进行，该厚度低于原始表面缺陷(120)的深度并且大于或等于由施加激光束的步骤f)产生的激光重熔材料(310)的区域的表面变形的深度。

9.根据权利要求8的光学元件(100)的制造方法，其中，在步骤f)之后的抛光步骤期间进行的材料移除在1和20微米之间。

10.一种基于功率激光辐射来硬化光学元件(100)的方法，该光学元件包括由可熔材料制成的基材，所述基材包括抛光的或精加工的光学表面(110)，所述硬化方法包括下列步骤：

h.检查所述光学元件(100)的抛光的或精加工的光学表面(110)，以在所述光学元件(100)的光学表面上(110)检测和定位至少一个要消除的表面缺陷(120)；

i.针对在步骤h)定位的每个要消除的表面缺陷，在包含该表面缺陷(120)的区域上施加激光束，所述激光束具有适于被所述材料吸收的激光发射波长，从而产生可熔材料的局部重熔，该激光束的能量密度和该激光束的施加持续时间是在步骤h)定位的要消除的表面缺陷(120)的横向尺寸的函数，以便取代要消除的表面缺陷(120)而形成激光重熔材料的区域(310)；

j.当步骤i)在步骤c)结束之前已被执行时，以根据权利要求1的方法的步骤c)恢复该光学元件的制造方法；或者，当步骤i)在步骤c)结束之后已被执行时，以根据权利要求1的方法的步骤d)恢复该光学元件的制造方法。