45°角入射的13.1nm软X射线多层膜的研制

报道了对４５°入射角高反的１３．１ｎｍ软Ｘ射线多层膜反射镜的研制情况。利用在星光装置中进行的软Ｘ射线激光等离子体实验测量多层膜反射率的方法，获得了２６．２％的实测反射率，该反射率已达到理论反射率的７０％。     

用于月基极紫外(EUV)多层膜样片反射率测量的小型真空试验台

用于探月二期工程的极紫外相机采用多层膜反射镜作为光学元件,多层膜反射镜整镜镀膜之前需进行样片镀膜并检测从而完善并确定镀膜工艺。本文介绍了搭建的一台样片反射率测量的小型真空试验台。该试验台由激光等离子体(LPP)光源系统、Mcpherson247单色仪、真空样品室探测系统、数据采集及处理系统组成。工作波段为1～120nm,光谱辐射稳定性好于±1%/h,角分辨率误差为0.015°。用本实验台对多层膜样片进行不同波长反射率测量,测量入射角一定时对不同波长的反射率曲线,根据测量结果完善多层膜镀膜工艺。     

超低面形宽带高反射薄膜设计及制备技术研究

光学薄膜元件的面形偏差会导致高精度激光系统中传输光束发生波前畸变，严重影响光学设备的性能。传统的面形偏差控制技术是采用双面镀膜，但需要反复抛光基片以获得高精度面形，这会大大增加研制成本，限制该方法的使用。文中基于离子束溅射沉积技术，采用薄膜应力形变模型预测镀膜后面形变化情况，然后对待镀元件的镀膜面预加工出与变形方向相反的面形，来补偿镀膜后膜层应力造成的薄膜元件变形，最后在预加工好的基片上制备超低面形的宽带高反膜，实现了在550~750 nm的工作波长下反射率R≥99.5%，面形PV≤0.15λ@632.8 nm。此项技术是通过标定薄膜材料的力学参数，预测在相同工艺条件下任意多层膜的面形变化，实现在超宽光谱设计的同时引入力学同步设计，制备出满足光、力双重指标的高质量光学薄膜。     

大功率射频板条CO_2激光器电极波导介质膜研究

针对高功率射频板条CO2激光器铜电极表面放电氧化、受射频放电的电子溅射,致使电极表面不光滑,辉光放电不均匀,光波导损耗严重等问题。利用Al2O3波导介质膜具有的反常色散效应、耐高温能力强的特点,采用磁控溅射镀膜技术对激光器电极表面先镀Al,而后阳极氧化获得Al2O3波导介质膜。分析了磁控溅射工艺对膜层结构的影响,测量了镀膜电极对CO2激光的反射率,并进行了放电实验检测。结果表明,溅射功率为250 W时可得到致密的镀膜层结构;厚度6μm的Al2O3薄膜,对波长10.6μm的CO2激光波导反射率最高达75%;电极镀膜后激光器输出功率在占空比为30%时为700 W,占空比为60%时达到了1300 W。     

1315nm高反射率硅镜的膜系分析

随着高功率激光器,尤其是化学氧碘激光器(COIL)的不断发展,对激光光学元件的性能要求越来越高.为了满足实际需要,用于COIL的高反射硅镜的反射率应达到99.95%以上,以减少镜面热畸变,提高其抗激光损伤能力.早在十多年前,美国的有关专家就把激光薄膜作为急待解决的关键技术.近年来,国外的强激光薄膜发展很快,1315 nm波长高反射镜的反射率已达99.9%以上,有的甚至达到99.99%. TiO2/SiO2膜系是目前制备高反射镜采用最多的膜系.该膜系比较成熟,制备工艺较为稳定.但该膜系的本征吸收较大,影响到激光损伤阈值的提高.而且材料组合相对较不稳定,峰值波长易受湿度的影响.若采用Si和SiO2做镀膜材料,用于1.0～3.0 μm波长范围,薄膜吸收极小,而且耐久稳定.由于Si在红外区的折射率较高,因此仅需要较少的膜层数、较薄的膜层厚度即可满足设计使用需要,大大提高了镀膜效率.本文利用TFCALC薄膜设计软件对TiO2/SiO2 和Si/SiO2 膜系中心波长为1.315 μm的硅镜反射特性进行了仿真模拟.给出了Si薄膜折射率与基板温度的关系曲线,以及正入射与45°斜入射情况下Si/SiO2 膜系硅镜的反射特性;膜厚控制误差为±10%时,对反射率的影响等.(OH11)     

用于KCl的双层低吸收增透膜

本文报导用硫族化物玻璃As_2S_3和Ge_(45)Se_(55)为镀膜材料在波长10.6微米,KCl激光窗口作为增透膜的设计、制备和特性。用激光量热法测定膜层的吸收,在波长10.6微米时为0.1％。薄膜的反射率为0.1％。同时测定了脉冲CO_2激光辐射的激光感应损伤阈值。     

平面反射镜光学薄膜的制备

以薄膜原理为基础,通过Essential Macleod软件进行膜系设计.采用电子束加热蒸发的镀膜方式,利用设计工装制备了介质ZrO2-SiO2高反射膜层和金属铝反射膜层.介质高反膜层在1.064μm波长处的反射率达到95%,金属铝反射膜层的在3μm～5μm波段内的平均反射率超过95%.膜层的技术指标和环境适应性能具有优质的质量.     

用于太阳能电池的多晶硅激光表面织构化研究

介绍了利用激光制备多晶硅表面织构的研究结果。采用激光在硅片表面刻蚀,然后利用化学方法去除残渣和损伤,制得均匀的表面陷光结构。通过扫描电子显微镜,HitachiU-4100分光光度计和Semilab WT2000少子寿命仪分析了表面织构化后硅片的表面形貌、反射率和少子寿命。通过调节激光和化学腐蚀参数得到很好的陷光效果,表面反射率最低可以降到约10%。但是激光刻蚀对硅片性能仍有一定损伤,有待改进。激光表面织构为多晶硅的减反射处理提供有效的途径。     

离子镀金膜的研制

一、引言由于离子镀膜比真空蒸发和溅射镀膜具有许多显著优点,如膜层均匀、致密性好、附着力强等,因此自1963年D.M.Mattox提出直流二极型离子镀膜以来,在国外已得到了迅速发展。随着大功率TEA CO_2激光器的发展,对具有高反射、抗激光、耐高温等特性的薄膜的要求越来越迫切。据文献报导,当脉冲激光功率密度高于4×10~4 W时,真空蒸发镀的金膜开始破坏,采用ThF_4保护膜的金膜其抗激光能量才高于几MW/cm~2,所以,我们应用离子镀膜这一新技术,在铜镜上做了制备金膜的研制工作,获得了附着力极好,抗激光能量高于874×10~6W/cm~2,耐用的高反射金膜。二、实验设备和方法实验是在南光机器厂生产的H44500-8型离子     

X光掠入射平面反射镜系统的制备

在论述Ｘ光掠入射平面反射镜工作原理的基础上，重点讨论了超高精度Ｘ光镍平面反射镜的制备过程，研制出表面粗糙度小于１．５ｎｍ的平面反射镜。测试和使用表明：在掠入射角为５°时，该反射镜的反射率在５４％以上。     

C/Al软X射线多层膜反射镜

在λ=285nm波长处,选择了一种新的多层膜材料对C／Al。与Mo／Si,C／Si软X射线多层膜相比,正入射C／Al多层膜在150nm附近有很低的二级衍射峰。用磁控溅射法制备了C／Al软X射线多层膜样品,并用X射线小角衍射法对其结构进行了测试。     

软X射线多层膜元件研究进展

对各国进行的软Ｘ射线多层膜研究所取得的最新成果给出了比较系统全面的评述，首次给出了文献报道的软Ｘ射线全波段的各种膜系实测正入射反射率的统计结果。     

软X射线多层膜的光学性质和优化设计

一、引言 X射线多层膜是X激光和X光学的重要元件。近几年,不论在理论上还是在技术上,都得到了较快发展。 从X光晶体衍射角度出发,X射线多层膜可看作超晶格一维人工晶体。从薄膜光学出发,X射线多层膜是一类光学薄膜。这种薄膜的膜层很薄,折射率都接近1,并存在一定的吸收。X     

制备软X光多层膜的转速控厚法

本文提出了一种新的监控软X光多层膜膜厚的方法——转速控厚法,利用这种方法镀制的设计周期厚度分别为8.4和10nm,周期数达50对和30对的W/C多层膜,经小角X光衍射测试,结果表明周期厚度随机误差在0.1nm左右。     

Basic science [1996 technology review]

New classes of materials auguring remarkable applications went under the microscope, so to speak, in 1996: notably, novel forms of carbon (buckyballs and nanotubes) and substances that switch from insulator to conductor in a strong magnetic field. Sonoluminescence, hitherto a lab curiosity, may manifest nuclear fusion. The term describes the ability of air bubbles in water to give off light when exposed to intense ultrasound. And discoveries in plasma physics and multilayer mirrors may bring tabletop X-ray lasers closer to reality     

Single-mode operation of mushroom structure surface emitting lasers

Mushroom structure vertical cavity surface emitting lasers with a 0.6-μm GaAs active layer sandwiched by two Al_0.6Ga_0.4 As-Al_0.08Ga_0.92As multilayers as top and bottom mirrors are discussed. The lasers exhibit a 15-mA pulses threshold current at 880 nm. Single longitudinal and single transverse mode operation was achieved on lasers with a 5-μm-diameter active region of current levels near 2×l_th. The light output above threshold current was linearly polarized with a polarization ratio of 25:1     

光谱合束二向色镜反射率及合束效率仿真研究

为了研究合束效率与二向色镜的反射性质之间的关系，通过建立多层膜系粗糙表面反射模型，采用模拟仿真的方法对用于光谱合束的大陡度二向色镜反射率曲线进行了计算分析，结合光纤激光器光谱曲线得到了合束效率的仿真结果。对不同角度二向色镜表面面形与反射率、合束效率的关系进行了分析，对二向色镜合束系统的稳定性进行了模拟讨论，并对二向色镜的部分参量提出了要求。结果表明，使用小角度二向色镜可以获得10kW以上的输出功率，合束效率达97%。这一结果对二向色镜参量的提高是有帮助的。     

Development of Multilayer Optics for the EUV, Soft X-ray and X-ray Regions in Tongji University

1 Introduction The EUV and X- ray optics has been regarded as one of the important fields in modern optics, having many promising applications in next generation lithography system, astronomical telescope, spectroscopy, plasma diagnostics and X- ray laser. However, in the EUV and X- ray regions, the nature of the complex optical con- stants of all materials makes the realization of the ideal optical elements like ones working in visible region im-possible. The development of EUV and X- ra…     

Enhanced surface emitting waveguides for visible, monolithic semiconductor laser sources

By using AlGaAs resonant multilayers embedded in a waveguide geometry a ten million fold enhancement for surface emitting harmonic generation over a normal GaAs film was obtained. The multilayer system alloys compensation for material losses at the harmonic and the use of thick films for efficient coupling of communication fibres to the device. The experimental results agree closely with theory and a monolithic implementation of visible, surface emitting solid state diode lasers is presented for InGaAs, InP and GaAs geometries.<>     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式,制备了μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜．低角度X射线衍射(LAXRD)测试表明,这种多层膜具有良好的周期性结构．观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系,发现其吸收边随着a-Si∶H层的减薄而蓝移,低温下的电导激活能Ea随着a-Si∶H层的减薄而减小