沉积速率对H4膜光学带隙及激光损伤特性的影响

采用电子束热蒸发技术在石英基底上制备了H4薄膜,并对其光学和激光损伤特性进行了研究。根据透射率谱计算出薄膜的光学带隙发现, 光学带隙随着沉积速率的降低而增大, 其值大小在4.66～4.73eV。椭偏测试结果表明,当沉积速率从0.92nm/s、0.17nm/s、0.08nm/s降低到0.03nm/s时,薄膜折射率从1.955、1.919、1.901降低到 1.895(1064nm)。所有 样品的消光系数量级均优于10－5,说明薄膜表现出极小的吸收。薄膜的激光损伤形 貌和激光损伤 阈值(LIDT)受沉积速率的影响不大,同一激光能量作用下 ,薄膜的损伤斑大小基本一致,但0.92nm/s 时制备的薄膜,其损伤区与未损伤区存在相互交错现象。当沉积速率从0.03nm/s变化到 0.92nm/s时,薄膜 激光损伤阈 值在16～17J/cm²(1064nm,10ns)之间。     

多波段大口径全介质高反膜的设计与制备

目的 研究多波段全介质高反射薄膜的光谱性能、应力特性以及膜层的抗激光损伤性能,获取应力状态良好的大口径薄膜样片.方法 选用TiO2、SiO2高低折射率材料,设计并制备500～650 nm、780～830 nm、1050～1080 nm 3波段兼容的介质高反膜.研究单层膜工艺参数,监控波长为560 nm,基于电场强度分布...     

实现光学图像边缘增强的激光散斑离焦法

激光散斑干涉法是近代光学的一项新技术。对于低对比度的图像 ,由于边缘部分模糊 ,强度变化不大而难以分辩。介绍了激光散斑干涉图像离焦法 ,并将其应用于光学图像的微分滤波 ,增强图像的边缘 ,从而得到边缘对比度较大的光学图像的原理与方法     

不同场强分布的1064nm激光减反膜损伤特性

设计了两种具有不同场强分布的1 064nm减反射膜结构,即G/H3L/A和G/M2HL/A。采用离子束辅助沉积技术,在K9基底上制备了薄膜,并对薄膜在强激光下的损伤斑形貌及损伤阈值(LIDT)进行了测量。研究结果表明:薄膜的场强分布不同,其抗强激光的能力也不相同。当两种膜系的电场强度(归一化电场强度平方)在薄膜-空气界面处分别为1.039和0.906时,对不同的激光能量(180,150和120mJ),样品G/H3L/A的表面破损斑尺寸均大于样品G/M2HL/A;两种薄膜的激光损伤阈值分别为12.3J/cm2和14.8J/cm2(激光波长为1 064nm,12ns)。这说明,较小的薄膜-空气界面电场强度,有利于激光损伤能力的提高。因此,对于减反射薄膜,在膜系设计时,采用合理的场强分布,降低薄膜-空气界面的电场强度,可以有效改善薄膜的激光损伤特性。     

双波长激光干涉移相式测量长度技术研究

研究了应用移相干涉术测量新的一等量块的方法。对干涉图像进行多幅图的采样,由移相法计算量块测量面和与其研合的辅助平晶表面的波面面形,尤其研究了在量块干涉图中有阶跃不连续的波面复原运算的原理与技术,得到表征其表面的离散波差值,并给出量块工作面长度和长度变动量的测量结果。     

基于样本匹配的干涉图延拓技术研究

用二维快速傅里叶变换（2D FFT）方法处理干涉图时，由于该算法只能处理数字化的离散数据，且要求采样的数据序列长度必须是2的n次方，则数据分布区域必须是矩形区域，而一般干涉图的数据范围是圆形域，因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。提出了一种基于样本匹配的干涉图延拓的原理和方法，利用该方法对一幅实际干涉图进行了空域延拓，取得了满意的结果。结果表明，该原理方法具有较高的处理精度，为波面相位复原奠定了基础。     

不同工艺参数下DLC薄膜的应力状态北大核心CSCD

类金刚石(DLC)薄膜制备过程中,容易出现较大应力,从而导致DLC薄膜产生裂纹、破裂甚至脱落,对基底过早失去保护作用,导致光学系统失效,严重影响了DLC薄膜的工作时间和应用领域。基于射频磁控溅射技术,在双面抛光Si(100)基底上,沉积DLC薄膜,制备不同射频功率(250、350、450 W)、不同氩气流量(40、60、80 mL/min)、不同溅射角(30°、60°、90°)下的DLC薄膜,获得不同工艺参数对DLC薄膜应力的影响规律。经过测试结果表明:在相同的基底形状与尺寸下,当射频功率为350 W,氩气流量为60 mL/min,溅射角为90°时,薄膜的应力表现出最小值,为0.85 GPa。     

K9玻璃激光损伤的组合测试实验

光学玻璃作为高功率激光器重要的光学元件,准确测量它的损伤阈值对系统性能研究有重要意义。本文采用同批次K9玻璃进行了激光损伤测试实验,分别采用等离子体闪光法、图像法以及光谱法测试样品损伤阈值,实验结果表明:单纯等离子体闪光法、图像法、光谱法都可能出现判别不准确情况,无法准确确定样品损伤阈值。采用光谱法和图像法组合测试方法能够更可靠地得到损伤阈值。得到的K9在1064 μm波长下损伤阈值结果为22.47 J/cm2。验证了组合测试方法的可靠性。     

介质保护铝基高反膜的激光损伤特性研究

激光系统中高反膜的抗激光诱导损伤能力限制激光器有效输出功率的提高.实验采用阻蒸法制备Al膜,采用轮廓仪测试薄膜厚度,利用lambda950测试光谱特性,在激光损伤测试仪上测试薄膜的激光损伤阈值.分析了沉积温度和厚度对薄膜光学特性和抗激光损伤能力的影响.研究结果表明:在不同沉积温度下,采用阻蒸法制备单层Al膜,当沉积温度为200℃时,在1 000~1 400nm波段的平均反射率达到95.59%,加介质保护膜后反射率提高到98%;随着膜层厚度的增加,其抗激光损伤阈值先降低再升高,沉积温度为200℃时,加介质保护膜的铝膜损伤阈值是单层铝膜的2倍;经零几率损伤激光能量辐照后,样片在1 000~1 400nm范围内的平均反射率降低了1%.     

激光预处理对HfO2光学薄膜微观性能的影响

研究了在1-on-1方式下激光预处理对HfO₂光学薄膜微观形貌、微观结构等性能的影响。实验采用薄 膜阈值能量的10%、50%%对HfO₂薄膜进行激光预处理,利用原子力显微镜(AFM )分别对预处理后薄膜表面 10μm和3μm×3μm的区域进行测 试,与预处理前相比,预处理后的薄膜所含杂质减少,薄膜表面锥状结构变得平 滑;利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分别对预处理后薄膜的晶态结 构和化学键以及价态进 行测试,与预处理前相比,预处理后薄膜的晶态结构、化学键及价态均没有发生变化;利用 XPS对预处理后薄膜所含 的成分进行测试,与预处理前相比,预处理后薄膜中所含的Hf单质减少,HfO₂增多。实验 结果表明,激光预处理具有抛光和氧化膜层的作用。