End-Hall与APS离子源辅助沉积制备的薄膜特性

利用离子束辅助沉积(IAD)技术制备了单层HfO2薄膜,离子源分别为End-Hall与APS离子源。采用Lambda900分光光度计、可变角光谱椭圆偏振仪(V-VASE)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、ZYGO干涉仪和激光量热计测试了薄膜的透射光谱、光学常数、晶体结构、表面形貌和吸收(1064nm)。实验结果表明,薄膜特性与辅助离子源及起始膜料有着密切的关系。End-Hall离子源辅助沉积制备的薄膜出现轻微的折射率不均匀性。两种离子源辅助沉积制备的薄膜折射率均较高,吸收损耗小,薄膜均为单斜晶相。不同离子源辅助沉积条件下,利用金属Hf为起始膜料制备的薄膜表面平整度较好,其均方根粗糙度和总积分散射均相对较小。与End-Hall离子源相比,APS离子源辅助沉积制备的薄膜吸收相对较小。     

1.444 mm Nd:YAG激光器的实验研究

 在理论分析的基础上设计了直腔结构1.444 mm Nd:YAG激光器，并进行了实验研究。获得了1.444 mm激光输出，当泵浦能量为55 J时，其最高静态激光输出310 mJ。电-光转换效率为0.56%，斜效率为0.81%。并实现了1.444 mm调Q输出，脉冲输出能量18 mJ，脉宽150 ns。     

ZnSe衬底表面亚波长增透结构的设计及误差分析

以矢量严格耦合波(RCWA)理论为基础,通过遗传算法优化设计了圆柱形ZnSe亚波长微增透结构,获得了具有较好增透效果的结构参数;重点讨论分析了实际加工过程中圆柱形方向偏差及整体面形轮廓偏差对抗反射特性的影响;还对多台阶ZeSe增透性能随高度的变化进行了分析。结果表明:当圆柱形微结构周期为3.3μm,高度为1.7517μm,占空比为0.7566时,在8~14μm波段范围具有较好的整体增透效果;占空比偏差,高度偏差及圆柱体面形轮廓偏差对结构的平均透射性能都具有较大的影响;圆锥形ZnSe微结构的透射性能随着高度和划分层数的增加呈现一定的规律分布,且相比圆柱形最优微结构,平均透射性能有了较大幅度的提高。     

中红外光参变振荡器在高反射率测量中的应用

根据光腔衰荡光谱技术(CRDS)原理,使用中红外光参变振荡器(OPO)为光源建立了直腔与折叠腔相结合的中红外波段3.6 μm 反射率测量实验装置,用于研究中红外波段的高反射膜反射率,测试精度为10-4。使用直型衰荡光腔测试了三对不同薄膜材料设计镀制的高反射腔镜的反射率,并选择了一对腔镜用于实验装置中。采用该装置精确测试了不同薄膜材料镀制的高反射膜的反射率,包括YbF3/ZnS,YbF3 /ZnSe多层膜,以及由银加保护膜镀制的反射镜。研究表明,中红外波段介质膜的反射率可达到R>0.9990,其中由YbF3/ZnSe镀制在硅基底上的多层介质膜3.6 μm反射率可达到99.96％。     

三波长宽角度消偏振平板分光膜的设计

分光膜都是倾斜使用的,不可避免地存在S和P 2个偏振分量的分离。在许多实际应用中,这是一个迫切需要解决的刺手难题。基于Thelen和Costich理论,选择初始膜系材料和结构,并在Needle合成法与Conjugate graduate精炼法的帮助下,采用全介质材料设计了532nm,633nm和1315nm三波长宽角度消偏振平板型分光膜,空气中入射角的变化范围为45°±5°。结果表明：在宽角度范围内,此膜系在(532±10)nm,(633±10)nm和(1315±10)nm范围的偏振分离都能比较好地满足消偏振要求。     

COIL用变形反射镜介质反射膜

 报道COIL激光用变形反射镜的介质反射多层膜实验。在真空镀膜机内制备了膜系Sub/Ag(SiO₂/HfO₂)⁴/air和Sub/Ag(YbF₃/ZnS)³/air, 反射率分别为99.90%和99.87%。在经历109次循环后变形镜物理特性无变化。研究了COIL激光辐射下热畸变和损伤特性。分别在功率密度为1.52kW/cm²和1.18kW/cm²的COIL激光辐照下,这两种膜系的变形镜波前变化为0.37l 和0.54l 。因此对于变形镜1kW/cm²激光功率密度是安全可靠的。     

DF化学激光窗口低损耗增透膜

 表述了DF激光波段采CaF₂和硅窗口减反射膜系的结果。分析了设计多层AR膜的方法并给出用ZnSe/YbF₃材料组合的双层和五层AR膜系。计算了各种膜系的理论性能。研究了膜层淀积工艺技术,对于CaF₂和硅窗口,在DF激光波段实验透过率分别为99.54%和99.8%,镀AR膜CaF₂窗口能承受4.3kW/cm²的连续波DF激光辐射。     

强激光共孔径元件色散补偿研究

共孔径元件是强激光发射光学系统极为重要的光学部件。本文研究了隐埋光栅型共孔径分光元件产生色散的机理，提出补偿色散的方法，并给出色散补偿设计实例。     

LF－11~＃激光器升级倍频系统多层膜A：减反射膜

固体激光器装置升级扩展对薄膜研制提出了严重挑战。相互矛盾的各种技术指标必须匹配。就损耗、激光损伤阈值、光学技术指标和长期稳定性来讲，淀积工艺和镀膜材料的选取是至关重要的。特别地，ＬＦ一１１￣＃固体激光器升级对光学薄膜提出了许多新的性能要求。我们研制了ＬＦ一１１￣＃激光器升级所用各种薄膜元件。现分两部分讨论各种膜系研制情况。第一部分就是这篇论文所涉及的ＢＫ７玻璃，熔石英玻璃材料上的单波长，倍频双波长，二倍频、三倍频三波长减反射膜的研制。给出了膜系设计，淀积试验，光谱性能测试和激光损伤实验结果。     

LF—11^#激光器升级倍频系统多层膜A：减反射膜

固体激光器装置升级扩展对薄膜研制提出了严重挑战。相互矛盾的各种技术指标必须匹配。就损耗、激光损伤阈值、光学技术指标和长期稳定性来讲，淀积工艺和镀膜材料的选取是至关重要的。特别地，ＬＦ一１１￣＃固体激光器升级对光学薄膜提出了许多新的性能要求。我们研制了ＬＦ一１１￣＃激光器升级所用各种薄膜元件。现分两部分讨论各种膜系研制情况。第一部分就是这篇论文所涉及的ＢＫ７玻璃，熔石英玻璃材料上的单波长，倍频双波长，二倍频、三倍频三波长减反射膜的研制。给出了膜系设计，淀积试验，光谱性能测试和激光损伤实验结果。