脉宽压缩光栅用的多层膜设计和性能分析

应用于啁啾脉冲放大技术中的脉宽压缩光栅是基于多层膜作为基底，利用全息干涉技术和离子束技术刻蚀而成。脉宽压缩光栅的衍射效率和抗激光损伤阈值一方面依赖于光栅结构的设计，另一方面很大程度上取决于作为基底的多层膜的设计。给出了以413．1nm作为写入波长，1053nm作为使用波长的多层介质光栅膜的设计．样品在ZZS-800F、型真空镀膜机上采用电子束蒸发方式沉积而成，并给出了膜系结构对光学性能影响因素的详细分析，结果表明膜系H3L(H2L)^9H0．5L2．03H满足光栅膜的指标。给出了样品光学特性测试，其使用波

Negative dispersion mirrors in Ta2O5/: SiO2 for femtosecond Ti : Sapphire lasers by using gires-tournois interferometers

We design and experimentally demonstrate some negative dispersion mirrors with optimized Gires-Tournois interferometers. The mirror structure is composed of 38 alternating Ta2O5 and SiO2 layers and could be regarded as two sections: high-reflectivity section consisting of a series of quarter-wavelength optical thickness stacks and negative-dispersion section consisting of only 13 layers. The designed mirrors exhibit the expected performance. These mirrors were fabricated by using ion beam sputtering. By adopting such mirrors, dispersion of a mode-locked femtosecond Ti:sapphire laser has been compensated for mostly. With two series of the mirrors, 32 fs and 15 fs pulses have been obtained respectively.

离子束清洗在激光薄膜中的应用

介绍了在激光薄膜中End—Hall型离子源离子柬清洗的应用。通过实验验证了基片的二次污染和离子柬的清洗效果，观测了离子柬清洗前后基片的表面形貌变化。研究了用离子柬清洗基片时对薄膜抗激光损伤阈值的作用。分析了用离子束清洗基片时其基片表面的性质，如清洁度、表面能、接触角、表面形貌的变化机理。指出了杂质微粒的去除和附着力的增加是如何使薄膜抗激光损伤阈值显著提高的。

钛宝石激光器中用优化Gires-Tournois镜产生15fs脉冲

根据飞秒脉冲锁模钛宝石激光器脉冲压缩的要求，介绍了负色散镜补偿色散的基本原理及其特点。详细阐述了优化Gires-Tournois(OG-T)镜的设计过程，并通过计算机优化得到理想设计膜系。采用离子束溅射的方法镀制了优化Gires—Tournois镜。测量了优化Gires-Tournois镜(编号为OGT#1)的透射率和群延迟色散，并与设计值进行了比较，分析了实测值产生偏差的原因，从而对镀膜参量进行了相应的调整，制造了第二批优化Gires—Tournois镜(编号为OGT#2)。将优化Gires—Tourn

离子辅助沉积中离子束流密度的作用

测量了End-Hall离子源在不同条件下的离子束流密度，在不同离子束流密度下进行了心离子辅助沉积ZrO2薄膜的实验，研究了离子束流密度对薄膜折射率、晶相的影响．根据动量传递模型分析了离子束流密度对薄膜折射率的作用；根据热尖峰理论证明了一定条件下离子束流密度不会影响薄膜晶体结构。

光学薄膜中界面层和表面吸附层对相位延迟的影响

多层介质反射镜在非正入射的时候，两个不同的偏振态之间会产生不同的相移．根据空气与膜层、膜层之间的实际情况，建立了界面层和表面吸附层模型，并运用它分析相位延迟产生误差的原因．通过优化设计，入射角为54°，在1285～1345nm之间p，s波获得了270±1°的相移，同时也使反射率在99．5％以上．用离子束溅射技术制备相位延迟膜，用分光光度计测试了光谱特性和用椭偏仪测试了相位特性，在相应波段获得了262．4±1．8°的相移，同时也使反射率在99．6％以上．误差的主要来源是离子源工作特性会产生不均匀的过渡层和最

氧碘激光器相位延迟片的制备与性能研究

多层介质反射镜在非正入射的时候，两个不同的偏振态之间会产生不同的相移。利用矩阵法，根据菲涅耳公式和电磁场边界条件，推导出p，s波的相移。通过优化设计．入射角为54°，在1285～1345nm之间p，s波获得了270°±1°的相移，同时也使反射率在99．5％以上。用离子束溅射技术制备相位延迟膜，用分光光度计测试了光谱特性和用椭偏仪测试了相位特性，在相应波段获得了262．4°±1．8°的相移，同时也使反射率在99．6％以上。误差的主要来源是离子源工作特性会产生不均匀的过渡层和最外层会吸收一些水气、灰尘等也产生

反射式相位延迟器的性能研究

多层介质反射镜在非正入射的时候，两个不同的偏振态之间会产生不同的相移。通过优化设计，入射角为45°，在1285～1345nm之间p，s波获得了270°±0．15°的相移和99．5％以上的反射率。对使用的膜系进行了每层光学厚度的误差分析。用离子柬溅射技术制备相位延迟膜，在大气中对样品进行不同温度的退火，用分光光度计测试了光谱特性和用椭偏仪测试了相位特性。结果表明，未退火的样品在相应波段获得了267．5°±0．5°的相移和99．6％以上的反射率；根据拟合分析，最外层的误差和折射率与设计值的偏差是发生相移偏小的

纳米Mo膜的光学特性及最小连续膜厚研究

利用Lambda-900分光光度计，在波长为310～1250nm范围内测量了离子束溅射沉积不同厚度纳米Mo膜的反射率和透射率。选定波长为310nm，350nm，400nm，500nm，550nm，632nm，800nm，1200nm时对薄膜的反射率、透射率和吸收率随膜厚变化的关系进行了讨论。实验结果显示，纳米Mo膜的光学特性有明显的尺寸效应。提出将薄膜对光波长为550nm时的反射率和透射率随Mo膜厚度变化关系的交点对应的厚度作为特征厚度，该厚度可认为是纳米Mo膜生长从不连续膜进入连续膜的最小连续膜厚。利用

Influence of vacuum organic contaminations on laser-induced damage of 1064 nm anti-reflective coatings

We investigate the influence of vacuum organic contaminations on laser-induced damage threshold (LIDT) of optical coatings. Anti-reflective (AR) coatings at 1064 nm made by Ta2O5/SiO2 are deposited by the ion beam sputtering method. The LIDTs of AR coatings are measured in vacuum and in atmosphere, respectively. It is exhibited that contaminations in vacuum are easily to be absorbed onto optical surface because of lower pressure, and they become origins of damage, resulting in the decrease of LIDT from 24.5 J/cm(2) in air to 15.7 J/cm(2) in vacuum. The LIDT of coatings in vacuum has is slightly changed compared with the value in atmosphere after the organic contaminations are wiped off. These results indicate that organic contaminations are the main reason of the LIDT decrease in vacuum. Additionally, damage morphologies have distinct changes from vacuum to atmosphere because of the differences between the residual stress and thermal decomposability of filmy materials.

阶段离子束辅助法制备基频减反膜

在研究阶段离子束辅助制备方式对薄膜性质影响的基础上,采用电子枪蒸发及离子束辅助沉积制备了氧化铪及氧化硅单层膜,采用阶段离子束辅助沉积及全程非离子束辅助沉积制备了基频减反膜。测量了所有样品的弱吸收、残余应力和激光损伤阈值。结果发现,相对电子枪热蒸发制备的样品,离子束辅助沉积的单层膜具有大的弱吸收、低的激光损伤阈值,且张应力减小,压应力增加;阶段离子束辅助沉积制备的减反膜剩余应力变小,弱吸收稍微增加,激光损伤阈值从10.91 J/cm^2增加到18 J/cm^2。分析表明,离子束辅助沉积在引入提高样品激光损伤

氧离子束辅助沉积氧化铪薄膜的激光损伤阈值研究

电子枪蒸发制备了氧化铪薄膜,对氧离子束辅助和未辅助两种情况下的样品进行了折射率、吸收、激光损伤阈值等属性的测试,结果表明,氧离子束辅助沉积的样品与未辅助沉积的样品相比具有高的折射率和高的吸收,以及稍低的激光损伤阈值.经过分析发现,薄膜的激光损伤阈值是影响薄膜抗激光特性的不利因素和有利因素竞争的结果,离子束辅助沉积技术在引入结构致密等有利因素的同时,也引入了吸收增加等不利因素.

离子束辅助反应制备的氧化铪薄膜特性

采用电子束直接蒸发氧化铪、无辅助电子束反应蒸发和离子束辅助反应蒸发金属铪3种沉积方式制备了单层HfO2薄膜,对样品的光学性能、结构特性以及激光损伤特性进行了研究。实验结果表明:通过反应沉积的方法可以有效减少缺陷产生并改善均匀性,施加离子辅助可以提高薄膜的折射率,在一定条件下还可以有效地降低吸收,但激光损伤阈值仍未达到直接采用氧化铪制备的水平;晶体结构方面,离子辅助条件下可以获得单斜相氧化铪薄膜,并且随着轰击能量的提高由(002)面的择优取向向(-111)面转变。

离子束辅助沉积制备高功率激光薄膜的研究

综述了离子束辅助沉积技术在高功率激光薄膜制备中的应用研究进展。指出该技术在制备高激光损伤阈值的薄膜中存在的问题,即出现过高的堆积密度,会给薄膜带来杂质缺陷、化学计量比缺陷、损伤缺陷、晶界缺陷,制备薄膜的残余应力存在着压应力增加的趋势,会改变薄膜的晶体结构等。并指出了该研究领域的研究方向。

SiO_2薄膜折射率的准确拟合分析

精确的光学常数对于设计和制备高品质的光学薄膜非常重要,尤其是那些光学性能对折射率变化敏感的薄膜。SiO_2是一种常用的低折射率材料,因与常用基底折射率相近使其准确拟合有一定难度。实验通过离子束溅射制备了SiO_2单层膜。考虑测量时的误差和基底折射率的影响,采用透射率包络和反射率包络得到了SiO_2的折射率,并用所得折射率进行反演来对这两种途径在实际测量拟合过程中的准确性进行比对。分析表明,剩余反射率在实际的测量过程中误差更小,直接用测量镀膜前后基片的剩余反射率值可以更简便更准确地得到SiO_2的折射率,能达到10~(-2)的精度。