高能激光器件光學(xué)薄膜的雙離子束濺射沉積研究.pdf

1、在高功率激光器系統(tǒng)中，光學(xué)薄膜作為光學(xué)元件的一個(gè)組成部分，通常是重要而又薄弱的環(huán)節(jié)。高能激光器光學(xué)薄膜本身或表面污染物吸收一部分光能而形成局部蓄熱，產(chǎn)生鏡面熱變形，嚴(yán)重限制了激光器功率的提高。因此研究激光腔鏡表面的光學(xué)薄膜，降低光學(xué)吸收損耗，提高薄膜的抗激光損傷閾值，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 膜系結(jié)構(gòu)、膜材選取和制備工藝是影響高能激光薄膜吸收和損耗的主要因素。論文的研究內(nèi)容分為兩部分，共三章。第一部分包括前兩章，從麥克斯韋方程邊界條

2、件和薄膜理論出發(fā)，推導(dǎo)薄膜干涉矩陣和膜系的特征矩陣，以高功率808nm半導(dǎo)體激光器為例，分析了高反射膜系中的駐波場分布和光學(xué)吸收損耗，將G(LH)<'S>A和G(LH)<'S>HA兩種反射膜系進(jìn)行了比較，得到了吸收損耗較小的膜系G(LH)<'S>A。第二部分是第三章，采用雙離子束濺射系統(tǒng)，來制備雙層GHfO<,2>SiO<,2>A作為輸出半反射薄膜和Ta<,2>O<,5>、SiO<,2>交替四分之一規(guī)整膜系作為高反射薄膜。同時(shí)，對鍍制出

3、的輸出半反射膜和高反射膜進(jìn)行反射率譜線分析、表面質(zhì)量檢驗(yàn)、膜層牢固度檢驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)，結(jié)果表明：雙離子束濺射沉積的光學(xué)薄膜的光學(xué)吸收損耗比較低，薄膜質(zhì)量高，高反射膜系反射率比相同條件下電子束蒸發(fā)工藝制備的提高了1.5％。最后，對光學(xué)薄膜上的污染物處理進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性探索。 通過對高功率激光光學(xué)薄膜的理論研究和雙離子束濺射沉積工藝的分析，進(jìn)一步掌握光學(xué)薄膜的特性和制備工藝特點(diǎn)，為優(yōu)化光學(xué)薄膜的膜系結(jié)構(gòu)，減小薄膜吸收損耗，提供了較為系統(tǒng)的