SINGLE CRYSTAL DIAMOND ELEMENTS HAVING CONVEX SURFACES AND METHODS OF ITS FABRICATION

A single crystal diamond element having a convex surface is disclosed, the convex surface including a spherical segment for which the maximum peak to valley deviation from a perfect spherical surface is less than about 5 µm. Alternatively or in addition, the RMS deviation from a perfect spherical surface may be less than about 500 nm, or the RMS roughness less than about 30 nm. A single crystal diamond element with a radius of curvature less than about 20 mm is also disclosed. In one aspect a single crystal diamond element having a conical half-angle greater than about 10° is described. The invention also provides a method for forming a rotationally symmetrical surface on a single crystal diamond element, comprising rotating the element about a first axis, applying a laser beam to the element in a direction perpendicular to the first axis, and translating the laser beam in two dimensions in a plane perpendicular to the direction of the beam. If the two-dimensional path follows the arc of a circle a spherical surface may be formed. The invention also provides improving a spherical surface on a single crystal diamond element by pressing a rapidly rotating cup onto a slowly rotating element. The element may be a lens, in particular a solid immersion lens. L'invention porte sur un élément en diamant monocristallin à surface convexe, la surface convexe comprenant un segment sphérique pour lequel l'évidement maximal par rapport à une surface sphérique parfaite est inférieur à 5 ?m environ. Dans un mode de réalisation différent ou complémentaire, l'écart quadratique par rapport à une surface sphérique parfaite peut être inférieur à 500 nm environ, ou la rugosité quadratique inférieure à 30 nm environ. L'invention concerne également un élément en diamant monocristallin d'un rayon de courbure inférieur à 20 mm environ. Dans un aspect, l'invention se rapporte à un élément en diamant monocristallin possédant un demi-angle conique supérieur à 10° environ. L'invention se rapporte aussi à un procédé permettant de former une surface rotativement symétrique sur un élément en diamant monocristallin, qui consiste à faire tourner ledit élément autour d'un premier axe, à appliquer un faisceau laser à l'élément dans une direction perpendiculaire au premier axe, et à déplacer par translation le faisceau laser dans deux dimensions dans un plan perpendiculaire à la direction du faisceau. Si la trajectoire bidimensionnelle suit l'arc de cercle, on peut former une surface sphérique