高精度光學透鏡電漿拋光技術

Plasma Polishing Technology for High Precision Optical Lens

劉俊葳 ； 張高德 ； 翁志強 ； 陳稺榤 ； 李祐昇 ； 伍必霈

《機械工業雜誌》 438期 (2019/09) Pp. 52-59

摘要

本研究在傳統拋光製程後利用微能量束作形狀修整技術，以達到高精度品質之玻璃透鏡。大氣電漿噴嘴設計為以RF射頻電源驅動噴流，並藉由內外雙套管的設計，於內管內導入電漿製程氣體，外管導入限制電漿束尺寸的惰性氣體，以此調控內外氣體種類以及流量，實現單一噴嘴以氣流侷限方式控制電漿中央區的範圍以調控能量束口徑狀態。本實驗同時採用光學放射光譜儀分析電漿物種隨氣體比例以及功率等參數的變化，了解電漿反應與表面狀態、蝕刻速率的關係，以獲得一最佳的拋光參數。由實驗結果得知玻璃透鏡表面之蝕刻率可控制在50nm／min至450nm／min，表面粗糙度可達＜5nm。

關鍵字

大氣電漿 ； 光學玻璃透鏡 ； 拋光

並列摘要

In this article, method of finishing lens' shape using micro-energy beam after polishing process is proposed to achieve high quality lens. The project aims to design a dielectric barrier discharge (DBD)-based micro-energy jet, of which jet is an atmospheric plasma jet configured from a double tube with fine focused plasma for local polishing. In this study, the etching performance and main characteristics of this jet tool are discussed in the context that the plasma light intensity from highly reactive fluorine atoms and other radicals can be well defined using optical emission spectrometry. The results reveal that the etching rate can achieve 50 nm/min to 450 nm/min and surface roughness (Ra) remain lower than 5 nm after plasma treatment.

並列關鍵字

Atmospheric plasma ； Optical glass lens ； Polishing