CN103764578A

CN103764578A - 消除表面缺陷的光学元件的制造方法

Info

Publication number: CN103764578A
Application number: CN201280033042.4A
Authority: CN
Inventors: P·科尔蒙; J-L·吕利耶
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-04-30
Also published as: EP2726421B1; FR2977182B1; EP2726421A1; FR2977182A1; US9138859B2; WO2013004955A1; US20140113528A1

Abstract

本发明涉及一种包括由可熔材料制成的基材的光学元件的制造方法，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；b)研磨；c)抛光；和d)精加工。根据本发明，所述方法包括在步骤b)、c)和/或d)任一步骤之后的如下步骤：e)检查该光学元件的光学表面；f)检测并定位至少一个要消除的表面缺陷；g)对于每个要消除的表面缺陷，施加激光束至包括要消除的表面缺陷的区域，从而产生可熔材料局部回流，由此在要消除的表面缺陷的位置通过激光形成材料重熔区域；h)抛光包括至少一个由激光形成的材料重熔区域的所述光学表面，从而产生无表面缺陷的抛光的光学表面，并以步骤c)和d)继续该制造方法。

Description

消除表面缺陷的光学元件的制造方法

技术领域

本发明涉及光学元件例如透镜、玻片或棱镜的制造。更具体地，本发明涉及具有优良品质光学表面的光学元件的制造方法，包含光学元件的至少一个表面缺陷的消除。本发明还涉及一种玻璃光学元件的表面处理方法，用以消除作为最终光学元件应用时尺寸不可接受的表面缺陷，不论该光学表面的形状如何。

背景技术

玻璃光学元件的制造通常包括粗加工步骤、平整研磨步骤、随后的一个或多个抛光步骤以及可能的一个精加工步骤。粗加工包括将玻璃材料成形为光学元件所需的尺寸，以及机加工光学表面至所需形状：平面、凹面、凸面、球面或非球面。平整研磨或平整的目的是在抛光步骤之前减小玻璃的光学表面的粗糙度。所述抛光步骤进一步减小光学元件的粗糙度，从而使其透明并获得几乎最终的平滑度质量。可以执行所述精加工步骤以改善一种或几种光学特性，例如其粗糙度、其平滑度或其流动阻力。所述精加工步骤是后抛光工艺，它可以通过多种方式来实现：机器人局部抛光、离子束局部抛光、磁流变(MRF)抛光、超抛光、化学刻蚀......该制造步骤的顺序使得光学元件的粗糙度依步骤规律地减小，材料移除速度越来越低。平整后平均表面粗糙度低于200纳米，抛光后低于2纳米。在各步骤中材料的移除逐步减少：在粗加工中，每个面上移除的材料的厚度大于500微米(μm)；在平整中，该厚度在50和500μm之间；在抛光中，在10和100μm之间，最后，在精加工步骤中每面移除的材料的厚度低于10μm。在平整和/或抛光步骤中，可能会出现表面缺陷例如刻痕、划伤、凹坑或剥落。如果在平整中材料没有被足够的移除，这些表面缺陷也可能来自于抛光的上游制造步骤。但是，即使对于正确控制的制造工艺，也可能出现光学部件和抛光工具之间的存在不期望的颗粒的情况。这种颗粒可能是抛光产物的团块、抛光工具碎屑或者环境中的灰尘。表面缺陷的尺寸则取决于这些颗粒的尺寸和性质，如文献所描述的(“Effect of rogue particles on thesub-surface damage of fused silica during grinding/polishing”，T.Suratwala，Journal of Non-Crystalline Solids 354(2008)p.2023-2037)。

对于质量良好的光学元件，所考虑的表面缺陷尺寸为沿宽度几微米至几十微米和沿长度数毫米以内的量级。所要考虑的缺陷深度小于20微米。根据制造的质量和光学元件的尺寸，缺陷密度从每cm²零点零几个缺陷至每cm²几十个缺陷。

无论光学元件的用途如何，表面缺陷衍射或散射光线，并且还可能影响光学元件的耐用性。其一个面具有表面缺陷的光学元件或者光学装置则会损失其对于光束传输的部分品质。对于功率激光束的应用，表面缺陷的数量和尺寸必须被限制，因为这样的缺陷是进一步扩展的损害的来源，这种损害易于限制光学元件的传输。

专利EP0196730描述了一种在玻璃瓶回收过程中一即在其制造和使用之后—修复表面劣化的方法。根据这种方法，0.7mm直径的激光束扫过玻璃瓶的整个表面，使玻璃表面达到500-600℃的温度。该表面温度高于玻璃软化温度，这导致瓶子外表面的局部重熔，从而消除了深度10微米以上的缺陷。专利US2004/154646描述了一种玻璃的修复方法，从而除去例如10μm至0.1mm深的表面缺陷。该方法包含通过将一个几平方毫米的区域置于热源之下来使玻璃表面局部重熔的步骤。然而，这种重熔玻璃表面的技术会引起表面形变，这与光学***应用所需要的光学表面品质不相容，例如，在功率激光链中的应用。

现有不同的方法用来修复窗户或舷窗上的具有毫米数量级尺寸的刻痕，所述窗户或舷窗不需要精密光学应用所必需的表面平滑度。例如，专利EP1473143、US2003/205831、US4047863、US3914145和WO2000/024567描述了这些方法中的某一些。这些方法可以获得所需的可视效果并能够增强窗户的强度，但是其不能以任何方式应用于精密光学元件，因为由于该处理所引起的局部表面改变或是材料指数的改变，这些解决方案会引起光学传输时波面的变形。

另一方面，已经进行了许多对以减少光学元件表面缺陷为目的抛光方法的研究。因此，专利JP2000-117605、WO2001/083163和JP2001-239454提出了减少缺陷数量的表面抛光方法。然而，这些方法迫使光学元件的制造商改变其制造工艺和抛光工具，这可以执行，但是将损害先前获得的其他性能，例如表面平滑度。

专利US2002/0046998和FR2896794提出了以功率激光流增加光学表面强度的有效方法。然而，这些方法有减小光学表面平滑度的缺点并需要额外的操作，导致制造之后的光学元件出现损伤。

在光学元件的制造中，通常试图使用与制造过程中相同的工具，即，抛光机，结合高质量的抛光产品(例如，颗粒越来越细的抛光膏)，来修正制造过程中所出现的表面缺陷。修正光学元件表面缺陷最常用的技术包括移除厚度至少等同于缺陷深度的材料。为了不使表面变形，该移除必须均匀覆盖整个表面。现在，由于缺陷深，所要进行的移除更加的显著。在光学元件具有相对于通常进行的移除而言深度过大的缺陷时，其随后可能必须重新进行前面步骤的制造过程。因此，最终的抛光步骤除去的厚度为几微米。现在，如果刻痕在该抛光步骤中出现，并且如果该刻痕具有几微米或几十微米的深度，则必须将光学元件重复之前的抛光步骤来移除几十微米。其结果是无法保证的，因为在这显著的移除过程中经常会产生新的缺陷。制造和抛光的每一步都使用不同的产品，并且有时使用不同的机器。因此，这些制造周期可能是很长的并且是不可预测的。此外，在粗加工步骤之后材料的移除速度大幅度下降。该速度从粗加工之后平整的每分钟数百微米，降慢至每小时数微米的速度。最后，当该元件的最小厚度存在限制时，有时为了不使其低于最小尺寸而不能进行再抛光。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种用于制造光学元件的方法，其中对于最终目标应用所无法接受的缺陷已经被消除。

本发明的另一个目的是缩短制造光学元件的持续时间，同时提高该元件的光学表面质量，即减小表面缺陷的密度和/或表面缺陷的尺寸。本发明的另一个目的是提出一种用于修正具有平面、凹面或凸面光学表面的光学元件的表面缺陷的方法。本发明的另一个目的是提出一种将光学元件暴露于功率激光辐射之下的硬化方法。

本发明的目的在于补救现有技术方法的缺陷，并且更具体地涉及一种制造包含由可熔材料制成的基材的光学元件的方法，所述方法包含如下步骤a)和b)，或步骤a)、b)和c)，或步骤a)、b)、c)和d)：

a.粗加工所述光学元件以在所述基材上形成至少一个光学表面；

b.平整(整平，磨平，磨光)所述光学元件的光学表面从而得到平整的光学表面；

c.抛光所述平整的光学表面从而得到抛光的光学表面；

d.精加工所述抛光的光学表面从而得到精加工的光学表面。

根据本发明，该方法包含在步骤b)、c)和/或d)中任一步骤之后的如下步骤：

e.检查该光学元件的平整的、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；

f.对于在步骤e)中定位的每个要消除的表面缺陷，在包含(包围)所述要消除的表面缺陷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，以便产生该可熔材料的局部重熔(再熔，重铸)，该激光束的能量密度(功率密度)和该激光束的施加持续时间随着该要消除的表面缺陷的横向尺寸变化而变化，从而在要消除的表面缺陷的位置(替代该要消除的表面缺陷)形成激光重熔材料区域；

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

根据本发明的制造方法的各种具体方面：

-所述光学元件的光学表面的检查步骤e)包含化学刻蚀；

-检查步骤e)包含散射和/或衍射的光学测量；

-检查步骤e)包含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；

-激光束的施加步骤f)包含施加波长为10.6μm的CO₂激光束，所述激光是连续的或者脉冲的；

-所述可熔材料是玻璃，并且激光束的施加步骤f)引起玻璃的局部温度的增加，在包含在步骤e)定位的要消除的表面缺陷的区域中，所述玻璃的局部温度在1000K和2000K之间；

-在所述步骤f)中结合使用激光束沿要消除的表面缺陷对光学元件的表面的空间扫描；

-所述步骤f)之后的抛光步骤包括在这样的厚度上移除材料，该厚度小于原始表面缺陷的深度并且大于或等于由于施加激光束的步骤f)产生的激光重熔材料区域的表面变形的深度；

-所述步骤f)之后的抛光步骤中的材料移除在1和20微米之间。

本发明还涉及一种使用功率激光辐射硬化包含由可熔材料制成的基材的光学元件的方法，所述基材包含抛光的或精加工的光学表面，所述硬化方法包含步骤：

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

i.对于在步骤h)中定位的每个要消除的表面缺陷，在包含该表面缺陷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随着在步骤h)中定位的要消除的表面缺陷的横向尺寸变化而变化，从而在要消除的表面缺陷的位置形成激光重熔材料区域；

j.当步骤i)在步骤c)结束之前被执行时，以根据权利要求1的方法的步骤c)恢复(回到，重新开始)该光学元件的制造方法；或者，当步骤i)在步骤c)结束之后被执行时，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。

本发明的特别有利的应用是在玻璃基材上制造高精度的光学元件，特别是用于功率激光链。

本发明还涉及下面描述的特征，这些特征可被单独考虑或以其任何技术上可行的组合被考虑。

附图说明

通过下面以非限制性示例的方式给出的说明可以更好地理解本发明如何实施，该说明参照附图，在附图中：

-图1示意性地示出了现有技术的光学元件制造方法的步骤；

-图2示意性地示出了具有表面缺陷的光学元件的剖视图(图2A)和顶视图(图2B)；

-图3示意性地示出了根据本发明的光学元件制造方法的步骤；

-图4示意性地示出了用于局部重熔光学元件的表面缺陷的装置的一部分的视图；

-图5示意性地示出了在局部重熔表面缺陷的步骤之后，与图2中相同的光学元件的截面图(图5A)和顶视图(图5B)；

-图6示意性地示出了在本发明一个实施方案的方法的主要步骤中光学元件的截面图，图6A示出抛光和定位表面缺陷的第一步骤，图6B示出图6A的缺陷局部重熔所产生的激光重熔材料区域，图6C示出抛光步骤之后光学元件的光学表面；

-图7的曲线示意性地示出根据现有技术的制造技术(虚线曲线)或根据本发明的方法(实线曲线)，随着制造方法的持续而变的光学元件的光学表面光学质量的测量值。

具体实施方式

图1给出了表示光学元件常规制造方法的最后步骤的示意图，该方法是迭代式方法。本文没有详细描述作为光学元件基材的材料的制造步骤。该基材通常由玻璃制成。步骤10是粗加工步骤，其赋予用于制造光学元件的玻璃材料第一形状。该光学元件被粗加工以成形为所需的尺寸，以便根据所需的形状机加工光学表面：平面、凹面、凸面、球面或非球面。然而，粗加工会产生具有高表面粗糙度的散射光学表面。接下来的步骤20是平整(整平，磨平)步骤，其目的是减小玻璃的光学表面的粗糙度，例如，借助于平整机和特定产品研磨该表面。在制造过程中并在交付光学元件之前，制造商对表面进行目视检查数次，检查缺陷的存在。为了进行制造的抛光和精加工步骤，在开始该步骤之前定义表面质量的标准。该标准基于所检测到的缺陷的尺寸和数量。光学元件的制造步骤进行得越多，该标准就越严格，即可接受的缺陷越来越小。如果满足该步骤的输入标准，则元件可以进行该步骤，如果未满足，则必须验证该元件对应于前一步骤的输入标准。第一平整步骤20之后，制造商进行第一次平整光学表面的目视检查30，检查缺陷的存在。如果在平整光学表面上存在缺陷并使光学元件不合格，则制造商重复平整步骤20直到平整光学表面上缺陷的密度和/或尺寸符合对于光学元件预先设定的抛光输入质量标准。当光学元件平整光学表面的质量满足抛光输入质量标准时，该平整的光学元件合格。随后进行抛光步骤40，其目的是使光学表面完全光滑、达到具有必要精度的形状、消除光学表面的散射并增加反射/透射系数。第一抛光步骤40之后，制造商对抛光的光学表面进行目视检查50，检查缺陷的存在。如果满足精加工的输入标准，元件可以进行精加工步骤60。如果不满足，并且如果满足抛光输入标准，则元件保持在抛光步骤40。如果不满足抛光标准，则元件返回到平整步骤20。精加工步骤60可显著减小粗糙度。该步骤采用优化的抛光参数(抛光剂的精细颗粒尺寸分布，流体的化学控制，清洁环境)移除少量材料。精加工步骤可以是例如超级抛光和/或磁流变(MRF)抛光。第一精加工步骤60之后，制造商对抛光的光学表面进行目视检查70，检查缺陷的存在。只要元件不符合提交的最终规格，该光学元件就保持在制造过程。如果满足精加工的输入标准，则元件保持在精加工步骤60。如果不满足，并且如果满足抛光输入标准，则元件返回到抛光步骤40。如果不满足抛光的标准，则元件返回到平整步骤20。

可以观察到，光学元件光学表面的常规制造方法是一种迭代式方法。在光学元件的制造过程中视觉控制是决定步骤。各目视检查步骤30或50或70决定了随后的操作，可能会导致制造工艺的进度回退。由于光学质量标准高，图1的制造方法需要尽可能多的平整、抛光和精加工操作。因此，该光学元件的成本很大程度上取决于所要求的质量标准。此外，无论平整、抛光和/或精加工步骤的迭代次数如何，光学表面的质量都不能无限地增加，而是会达到一极限。相对于光学波面，不存在具有绝对完美的光学表面质量的光学元件。

图2示意性地示出包含光学表面110的光学元件100的截面图(图2A)和顶视图(图2B)。该玻璃光学元件具有表面缺陷120，该表面缺陷可以例如在平整之后的目视检查步骤30中或者在抛光之后的目视检查步骤50中被突出显示。光学元件100可以被用于在光学表面110上进行反射(反射镜，光学表面110可能覆盖有反射薄层)或透射，其中元件100可以是聚焦透镜。

现在将详细描述一种制造方法，该方法能获得其光学表面没有不可接受的缺陷的光学元件，即，光学元件没有横向尺寸大于预设标准的缺陷，而横向尺寸与光学元件的预计用途相关。

图3示出根据本发明优选实施方案的制造方法的示意图。粗加工步骤10之后，与参照图2详细描述的现有技术相似的，光学表面具有高的表面粗糙度。以常规的方式，随后进行平整步骤20以获得平整的光学表面。然后执行平整光学表面的检查步骤30′。该检查步骤30′可以是目视检查步骤，或自动检查步骤，例如借助于照相机或显微镜和适当照明的光学检查。多种检查方法可以在本发明的范围内实施：光散射检测、热致发光、化学刻蚀，以使得缺陷可见......。检查步骤30′的结果是确定平整光学表面上的表面缺陷120的位置和尺寸(长度和宽度)。如果在平整光学表面上存在至少一个缺陷120并使得该元件不合格，则光学元件100将被引导到一个通过CO₂激光进行局部修饰的中间步骤35，而不是进入一个新的平整步骤。在我们使用的优选方式中，通过CO₂激光进行局部修饰的装置可以用于光学检查台上，这能限制光学元件的处理并减少该步骤的持续时间。该局部修饰步骤35的目的是消除被认为不可接受的缺陷120(在下文中，这种缺陷被称为“要消除的缺陷”)，所述缺陷深度可达20μm。在该第一激光修饰步骤35过程中，优选使用CO₂激光，它的辐射可被氧化硅强烈吸收。将参数适合于该缺陷的激光束引向之前定位的、长度和/或宽度已经测量的要消除的缺陷。激光熔融所定位的缺陷120周围的氧化硅，这可以恢复材料的性质。然而，该第一激光修饰步骤35使光学表面110变形。随后进行抛光步骤40，从而获得所需的表面性能：光学表面的低粗糙度和形状。在该抛光步骤40之后，进行抛光光学表面的检查步骤50′，以检测、定位并测量抛光光学表面上可能的缺陷。如果在抛光光学表面上存在表面缺陷120并使元件不合格，则光学元件100将被引导到另一个通过CO₂激光进行局部修饰的中间步骤55，而不是进入新的抛光步骤，该中间步骤采用同样的装置但具有适合于要消除的表面缺陷的功率参数。该局部修饰步骤55的目的是消除残余的或抛光过程中出现的表面缺陷。该步骤55使光学表面110略有变形。随后进行常规精加工步骤，该精加工步骤除去约5μm深的材料，以在光学元件的表面达到所需的形状。在精加工步骤60之后，进行抛光光学表面的检查步骤70′，以检测、定位并测量抛光光学表面上可能的缺陷。如果在抛光光学表面上存在表面缺陷120并使元件不合格，则光学元件100将被引导到一个通过CO₂激光进行局部修饰的中间步骤75，该中间步骤采用同样的装置但具有适合于要消除的表面缺陷的功率参数。该局部修饰步骤75的目的是消除残余的或精加工过程中出现的表面缺陷。步骤75使光学表面110略有变形。随后进行新的精加工步骤。

现在将描述减小光学元件的表面缺陷的尺寸和数量的方法。

图4示出通过CO₂激光进行局部修饰的步骤35、55和/或75所用的装置。所述激光局部修饰包括要消除的光学表面缺陷120周围材料的局部重熔。激光源210优选为具有约数kHz的重复频率的连续或脉冲CO₂激光。优选地，该CO₂激光为在10.6μm的发射波长下发射红外光束230的CO₂激光，它使用透镜220聚焦于光学元件的光学表面110上所定位的损伤120。光学元件110的材料通常为氧化硅或氧化硅基合金，其在使用范围内具有非常低的吸收性能，但对于远红外辐射有高的吸收性能。光学元件高度吸收光束230的能量并升温。当超过玻璃化转变温度时，即粘度接近10¹³泊时，材料局部软化。优选地，经受激光束的玻璃的温度达到1200至1800K。根据所达到的粘度，该软化可以或多或少地加快材料的重组，其中粘度为温度的函数。在该软化过程中裂缝和缺陷消失。材料的局部温度必须保持低于材料的喷出温度，以避免熔融材料的损失。特别地，建议限制氧化硅的升温以免引起其大量的喷出。

激光修饰法的一个特点是选择该操作的参数、例如功率密度，以在缺陷的整个深度上进行重熔但却限制材料的位移。重熔是材料结构的重组。如果要消除的表面缺陷的全部裂缝都已经被重熔，则该步骤是成功的。

有利地，在激光束沿所要消除的表面缺陷对于光学元件表面进行空间扫描的过程之中结合局部重熔。

图5以截面图(图5A)和正视图(图5B)示意性地示出在表面缺陷上激光修饰的效果。激光局部重熔的效果是消除表面缺陷并产生重熔材料区域310。尽管有限制功率积蓄的预防措施，代替和取代缺陷120地，局部重熔会产生具有由材料位移和/或压缩造成的表面变形310的重熔材料区域。根据使用的CO₂激光的参数，重熔材料区域表面可能呈现的表面变形具有环形山状或沟槽和/或表面波纹也或者接近于抛光表面表面质量的大致形状。对于步骤35、55和75，虽然通过参数设置可获得深度低于1μm的表面变形，该表面变形310对于当前应用的光学元件的表面平滑度规格是相当重要的。

CO₂激光局部修饰之后，元件继续常规制造工艺，因此将从步骤35被引入到抛光步骤40′或从步骤55到精加工步骤60′。本领域技术人员已知的多种抛光和精加工工艺可以应用于本文所提出的方法。抛光40′可以恢复合格的光学元件表面平面度。由于CO₂激光修饰所产生的变形是非常局部的，所以光学元件的平面度不受大的影响，常规制造工艺的参数不会被修改。在常规工艺中移除的材料大于微米级并且大于表面变形310的深度，如图6中所示。

如截面图6A、6B和6C所示，当缺陷已经被CO₂激光消除时，与相对于初始缺陷120深度的移除相比，恢复表面的平面度所需的移除已不那么重要。得益于光学元件制造过程中CO₂激光的使用，该修饰可以同时在局部和纵深上进行。

图7示意性地示出分别根据图1详述的制造方法(虚线曲线)和根据本发明的方法(实线曲线)制造的光学元件的光学表面的光学质量的测量值随方法持续时间的变化(以任意单位)。可以看出，常规迭代式方法不能达到光学表面的完美质量，即使是通过重复平整和/或抛光步骤以延长制造持续时间。相反地，本发明的方法可以更快速地达到最佳的光学质量。本发明的方法可以将平整和抛光操作线性排列，而不必重复这些步骤，这具有可以控制制造成本和延迟的优点。本发明方法的主要优点是可以在更短的时间内制造质量更好的光学元件，如图7所示。

本发明的方法有利地应用于由氧化硅玻璃制造的光学元件。

本发明制造方法的另一个优点是它与光学元件制造商的全部制造工艺的兼容性，这些工艺不需要任何参数的改变。

光学元件质量的增加能够提高暴露于高功率激光辐射的光学元件的寿命期限。因此，该方法允许增大在激光链中施加于光学元件上的激光功率。该方法的另一个优点是实施的容易性和快速性。

本发明方法的主要缺点是将非常规工具(CO₂激光)用于抛光。

本发明的方法的应用是生产用于功率激光链的光学元件。该方法能够产生增益，因为不合规的光学元件可以被修正，因而减少了制造的损耗。

Claims

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。