高性能三波长增透介质膜系研制

本文系统分析了传统单波长增透膜系的缺点,以镀膜材料在紫外、可见和近红外区域折射率数据为基础,通过研究膜系设计理论,优化设计了合适的膜系;通过制造修正挡板,以及优化离子源辅助沉积工艺,找到了能同时满足三波长增透的镀膜工艺,研制的三波长增透介质膜在1053nm和527nm处剩余反射小于0.5%,在351nm处剩余反射小于0.2%,且在空气中放置20天后,膜层温漂很小。     

ISO光束质量标准中传输方程的研究

讨论了传输方程在光束质量标准中的重要性，给出了光束传输方程的一种证明方法；在近轴条件下，非高斯光束与高斯光束都满足传输方程，这为选用理想高斯光束作为光束质量的度量基准奠定了基础。     

制备工艺对HfO2薄膜抗激光损伤能力的影响

采用反应蒸镀法镀制了单层HfO2薄膜,观察了薄膜表面主要的微结构缺陷,研究了基片清洗工艺对薄膜损伤阈值的影响。测量了薄膜沉积前后表面粗糙度变化。结果表明：沉积工艺可以改变粗糙度,并对薄膜抗激光损伤能力有较大的影响。     

均匀平面波圆孔衍射远场二阶矩问题

 研究了均匀平面波圆孔衍射远场光斑强度二阶矩的计算问题， 数值模拟计算了强度二阶矩随边缘高空间频率分量截去的百分数而变化的情况。认为用M ²因子定义均匀平面波的光束质量原则上是有问题的，但在规定高空间频率分量截去百分数的条件下，也是可以执行的。而在光束空间参数测量中，这种高空间频率分量的截去是一定会发生的。     

HfO_2/SiO_2高反膜、增透膜及偏振膜的1064nm激光损伤特性

高反膜、增透膜和偏振膜是Nd∶YAG激光器中的关键薄膜元件 ,其抗激光损伤能力直接影响到激光器的输出能量和功率。由于优异的物理化学性能 ,高功率Nd∶YAG激光器的光学薄膜一般采用HfO2 /SiO2 膜料组合镀制 ,因而用此膜料镀制的光学薄膜的激光损伤特性是薄膜工作者重点关注的问题。对光学中心APS15 0 4镀膜机镀制的HfO2 /SiO2 高反膜、增透膜和偏振膜等开展了 10 64nm的激光损伤实验研究 ,用 2 0 0倍的Normaski显微镜详细分析了高反 ,增透和偏振膜的激光损伤图貌 ,发现对于脉宽为 10ns波长的 10 64nm的激光而言 ,高反膜基本表现为孔洞和等离子体烧蚀疤痕 ,孔洞是由薄膜中的节瘤 (nodular)缺陷的激光损伤引起的 ,损伤的能流密度较低 ,为薄膜的零损伤阈值密度。疤痕为薄膜的激光等离子体烧伤引起的 ,尺寸大小与激光能量密度成近似正比。增透膜一般为双面镀 ,分前后膜堆两种情况 ,前膜堆表现为孔洞和疤痕 ,与高反膜相似 ;后膜堆为孔洞型的小圆麻点聚积 ,麻点处的薄膜完全剥落 ,没有疤痕等烧伤痕迹 ,是激光在基片之间形成的驻波电场损毁 ,损伤阈值比前膜堆低 1 5倍 ,决定着增透膜的损伤阈值。偏振膜的低能量密度损伤与增透膜后膜堆相似 ,表现为孔洞型小麻点聚积 ,损伤处未见疤痕等烧蚀痕迹。对薄膜小尺度损?     

SiO_2半波覆盖层对HfO_2/SiO_2高反射膜激光损伤的影响

研究了 Si O2 半波覆盖层对 Hf O2 /Si O2 高反射膜 1 0 64nm激光损伤的影响 ,分析薄膜的激光损伤特性及图貌得出 ,对于单脉冲 ( 1 -ON-1 )激光损伤 ,Si O2 半波覆盖层能提高 Hf O2 /Si O2 高反射膜的激光损伤阈值 ;可显著降低激光损伤程度 ,减小灾难性损伤发生的概率 ;可大幅度提高 Hf O2 /Si O2 高反射膜的抗激光损伤能力     

等离子体辅助沉积HfO_2/SiO_2减反、高反光学薄膜

本文报导了用等离子体辅助（Ｐｌａｓｍａ－ＩＡＤ）沉积技术沉积ＨｆＯ２／ＳｉＯ２减反及高反光学薄膜。在波长１０６４ｎｍ处，ＨｆＯ２／ＳｉＯ２减反膜透过率大于９９．５％，ＨｆＯ２／ＳｉＯ２高反膜反射率大于９９．５％。     

高功率激光薄膜及相关检测技术

由于基频光最后需通过三倍频元件才注入靶室，因此三倍频薄膜元件的抗激光损伤能力，将直接制约系统的能量。三倍频紫外激光薄膜的质量也将是决定系统指标的关键因素之一。在制备紫外增透膜方面，我们在基片和膜堆之间加镀缓冲层，既实现了高透射率，又改善了膜层内的电场强度分布。多次实验表明，样品在小口径元件损伤测量平台上测得的零几率损伤阈值一般大于7／cm^2（355m，10s），折算到3S约4．6／cm^2，折算到1ns为3．13／cm^2。考虑到大光束的破坏结果和小光斑的测量结果不同，我们在星光装置上进行大光束轰击破坏实验。     

模规MG－1的光束质量检测实验

在高斯光束传输方程的基础上，介绍了模规ＭＧ－１的组成和工作原理，给出了单模稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光和Ａｒ￣＋激光光束质量的实验测试结果。     

制备工艺对HfO_2薄膜抗激光损伤能力的影响

采用反应蒸镀法镀制了单层ＨｉＯ２薄膜,观察了薄膜表面主要的微结构缺陷, 研究了基片清洗工艺对薄膜损伤阈值的影响。测量了薄膜沉积前后表面粗糙度变化。结果表 明：沉积工艺可以改变粗糙度,并对薄膜抗激光损伤能力有较大的影响。