Polissage de la silice fondue par laser

Contexte

Une des étapes de production de l’épilateur laser fabriqué à l’INO consiste à polir des fibres de silice fondue d’un diamètre de 1,5 mm. Cette opération, antérieurement faite par polissage mécanique, présentait plusieurs difficultés. L’encombrement mécanique d’une fibre de plusieurs mètres de longueur ayant une très grande rigidité nous empêchait d’utiliser les appareils courants de polissage automatisé. Le polissage se faisait donc par la méthode manuelle, qui est habituellement utilisée pour polir des fibres optiques. Or, l’encombrement de la fibre ainsi que la grande surface à polir rendaient ce procédé long et laborieux, au point de provoquer des tendinites chez le personnel chargé de l’opération.

  • Avant le polissage au laser
  • Après le polissage

Solution

Nous avons donc développé un système laser spécifiquement conçu pour le polissage de la silice fondue, un matériau présent dans la majorité des fibres optiques. Le système fonctionne en utilisant un laser pour fondre légèrement la surface de la fibre. Parvenue à l’état liquide, la fibre devient très lisse et maintient ce fini très poli, une fois que le rayonnement laser cesse et que la surface retourne en phase solide. Le résultat final est un poli optique équivalant à ce qu’il se fait de mieux dans le domaine du polissage mécanique en matière de rugosité. Le procédé peut être entièrement automatisé et le temps de polissage est d’environ une fibre par minute, ce qui en fait une solution très intéressante pour réduire les coûts de production.

De plus

L’opération de polissage laser n’enlève que quelques nanomètres de silice fondue, ce qui permet de conserver le profil initial des surfaces. Cela s’avère d’une importance capitale pour le polissage des pièces optiques, dont le profil de surface doit être conservé avec une précision équivalant à une fraction de la longueur d’onde du rayonnement lumineux pour lequel il est utilisé. De plus, la méthode n’est pas limitée au polissage des surfaces planes, mais elle peut également être utilisée pour des surfaces courbes.

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