电子束蒸发制备平板偏振膜激光损伤特性研究

采用电子束蒸发沉积技术制备了平板偏振膜。用Lambda900分光光度计测试了其光学性能。在中心波长1053nm处P偏振光的透过率Tp〉98％，S偏振光的透过率Ts〈0．5％，消光比T，／瓦〉200：1，带宽约为20nm。用波长1064nm，脉宽12ns的脉冲激光进行损伤阈值测试，获得P偏振光的损伤阈值为17．2J／cm^2，S偏振光的损伤阈值为19．6J／cm^2。用Nomarski显微镜对薄膜的损伤形貌进行观察，并用Alpha-500型台阶仪对损伤深度进行测试。结果表明，P偏振光的激光损伤为界面损伤与缺

多层介质膜光栅和介质膜反射镜抗激光损伤阈值研究

对多层介质膜光栅以及介质膜反射镜的激光损伤阈值进行了系统的研究。测试方法采用国际测试标准。测试结果表明，介质光栅的损伤阈值远低于未刻蚀的多层介质膜。对样品损伤形貌的扫描电镜照片分析发现，相比于未刻蚀的多层介质膜，介质膜光栅的初始损伤主要发生在光栅槽形的侧壁，且损伤主要是由驻波场的空间分布引起的本征吸收、制备过程中引入的杂质污染以及刻蚀过程中HfO2的化学计量机失衡引起的。

多层介质膜脉冲压缩光栅近场光学特性分析

利用傅里叶模式理论分析了TE波自准直角入射的使用条件下，多层介质膜光栅的光栅区和多层膜区电场分布的特点．分别讨论了HfO2和SiO2为顶层光栅材料时，光栅结构参数对光栅脊峰值电场的影响，结果表明，对于不同膜厚的顶层材料，存在一个最佳膜厚度，使光栅脊峰值电场最小，并且当膜厚增大时，设计大高宽比的光栅可以降低该电场峰值．最后，在大角度条件下使用多层膜光栅也可以降低光栅脊处的峰值电场．

负离子元素杂质破坏模型

探讨了HfO2薄膜中负离子元素杂质破坏模型，并得出薄膜中的杂质主要来源于镀膜材料。用电子束蒸发方法沉积两种不同Cl元素古量的HfO2薄膜，测定薄膜弱吸收和损伤阈值来验证负离子元素破坏模型。结果表明，随着Cl元素含量的增加薄膜的弱吸收增加损伤阈值减小。这主要是因为负离子元素在蒸发过程中形成挥发性的气源中心而产生缺陷，缺陷在激光辐照过程中又形成吸收中心．因此负离子元素的存在将加速薄膜的破坏。

离子束辅助技术获得高激光损伤阈值的增透膜

采用合适的离子束辅助沉积（IBAD）参数在K9基底上镀制了高激光损伤阈值的中心波长1053nm的增透膜，分别从光谱性能、吸收性能、抗激光损伤阈值（LIDT）以及退火后的影响等方面与未进行离子束辅助沉积的薄膜进行对比分析。实验结果发现，采用离子辅助制备的薄膜放置80d后具有更好的光谱稳定性，与未进行离子束辅助镀制的薄膜相比，平均吸收下降了57％，吸收值偏高的奇异点明显减少；损伤阈值提高了60％，用Leica偏振光学显微镜观察50％损伤几率的能量下破斑形貌，发现经过离子束辅助制备的样品破斑形状整齐且缺陷点少；

重复率激光作用下光学薄膜损伤的累积效应

使用脉宽12ns，频率10Hz的1064nm调Q Nd：YAG激光器，研究了高反射膜在重复率激光作用下的损伤的累积效应。实验发现，高反射膜的损伤阈值随辐照脉冲数增加而降低，表现出明显的累积效应。通过对损伤阈值和损伤概率以及辐照次数的统计性研究．并结合单脉冲辐照的结果，说明了存在于薄膜中微小的缺陷参与了多脉冲激光对薄膜的损伤过程。可用预损伤机制解释实验结果。得到了关于IBS制备的高反射膜的损伤阈值和照射次数的关系式，并用实验结果进行验证．发现具有很好的一致性。实验过程中样品的损伤形貌通过Nomarski偏光

HfO2薄膜的结构对抗激光损伤阈值的影响

利用蒸发氧化铪和离子辅助蒸发金属铪反应沉积氧化铪薄膜，对两种工艺下制备的氧化铪薄膜进行光学和结构以及激光损伤特性的研究，实验结果表明，用金属铪反应沉积的氧化铪薄膜不仅结构均匀，并且具有较高的激光损伤阈值．文章对损伤阈值和薄膜的结构及光学特性之间的关系进行了讨论。

脉冲激光辐照光学薄膜的缺陷损伤模型

建立了缺陷吸收升温致薄膜激光损伤模型，该模型从热传导方程出发，考虑了缺陷内部的温度分布以及向薄膜的传导过程，通过引入散射系数简化了Mie散射理论得出的吸收截面．对电子束蒸发沉积的ZrO2：Y2O3单层膜进行了激光破坏实验，薄膜样品的损伤是缺陷引起的，通过辉光放电质谱法对薄膜制备材料的纯度分析发现材料中的主要杂质元素为铂，其含量为0．9％．利用缺陷损伤模型对损伤过程进行了模拟，理论模型和实验结果取得了较好的一致性．

多脉冲激光作用下光学薄膜损伤的累积效应

研究了高反射膜在多脉冲激光作用下损伤的累积效应．实验中使用1064nm调Q的Nd：YAG激光器，脉宽是12ns，频率为10Hz．实验发现：高反射膜的损伤阈值随辐照脉冲数增加而降低，表现出明显的累积效应．通过对损伤阈值和损伤概率以及辐照次数的统计性研究，并结合单脉冲辐照的结果，说明了存在于薄膜中微小的缺陷参与了多脉冲激光对薄膜的损伤过程，得到了制备IBS高反射膜的损伤闽值和照射次数的关系式，用Nomarski偏光显微镜观察了实验过程中样品的损伤形貌，发现是典型的缺陷损伤．

Investigation on the properties of high reflective mirror prepared by ion-beam sputtering

The single-sided and dual-sided high reflective mirrors were deposited with ion-beam sputtering (IBS). When the incident light entered with 45 degrees, the reflectance of p-polarized light at 1064 nm exceeded 99.5%. Spectrum was gained by spectrometer and weak absorption of coatings was measured by surface thermal lensing (STL) technique. Laser-induced damage threshold (LIDT) was determined and the damage morphology was observed with Lecia-DMRXE microscope simultaneously. The profile of coatings was measured with Mark III-GPI digital interferometer. It was found that the reflectivity of mirror exceeded 99.9% and its absorption was as low as 14 ppm. The reflective bandwidth of the dual-sided sample was about 43 nm wider than that of single-sided sample, and its LIDT was as high as 28 J/cm2, which was 5 J/cm2 higher than that of single-sided sample. Moreover, the profile of dual-sided sample was better than that of substrate without coatings.

光学薄膜元件的激光预处理技术

激光预处理技术作为一种提高激光约束核聚变装置中光学元件损伤阈值的有效方法，有重要的使用价值和学术价值。介绍了激光预处理的研究现状，重点介绍了小光斑光栅扫描预处理的方法及其应用，以及应注意的问题。讨论了几种被广泛认可的预处理增强机理，并对激光预处理技术进行了展望。

Ta2O5／SiO2硬膜双腔滤光片激光损伤特性研究

研究了Ta2O5／SiO2硬膜双腔干涉滤光片带内、带边及带外的吸收和激光损伤特性。实验发现，对于作用激光，带通滤光片的驻波场分布、吸收率和损伤阈值在带内、带边和带外的响应特性对作用激光波长均呈现出明显的选择性。根据实验结果，结合滤光片的驻波场分析，给出了带通滤光片的损伤机理。

1064nm倍频波长分离膜的制备与性能研究

通过对主膜系添加匹配层并借助计算机对膜系进行优化，设计出结构规整、性能优良的1064ilm倍频波长分离膜。用电子束蒸发及光电极值监控技术在K9玻璃基底上沉积薄膜，将样品置于空气中在260℃温度下进行3h热退火处理。然后用Lambda 900分光光度计测量了样品的光谱性能；用表面热透镜(STL)技术测量了样品的弱吸收值；用调Q脉冲激光装置测试了样品的抗激光损伤阈值(LIDT)。实验结果发现，样品的实验光谱性能与理论光谱性能有很好的一致性。退火前后其光谱性能几乎没有发生温漂，说明薄膜的温度稳定性好；同时退火使

窄带干涉滤光片抗击不同输出方式激光的损伤特性研究

利用Nd：YAG调Q单脉冲激光和自由脉冲激光对硬膜窄带干涉滤光片进行激光损伤阈值的测试，并且采用表面热透镜技术测量了滤光片的吸收率。实验发现：窄带干涉滤光片的吸收率和激光损伤阈值强烈依赖于辐照激光波长与窄带干涉滤光片通带的相对位置；在调Q单脉冲激光作用下，不同中心波长的滤光片损伤形貌存在明显的差别，而在自由脉冲激光作用下，各滤光片的损伤形貌则趋于相同．均表现为典型的热熔烧蚀破坏。根据实验结果，结合损伤形貌，通过驻波场理论对激光作用下滤光片内电场分布的分析与模拟．探讨了两种激光模式作用下滤光片的损伤特征和损

退火对ZrO2薄膜微结构及激光损伤阈值的影响

利用电子束蒸发方法在Yb:YAG晶体和熔融石英衬底上沉积单层ZrO2薄膜,分别在673 K和1 073 K的温度下经过12 h退火以后,通过X射线衍射(XRD)分析了薄膜晶相,计算了薄膜的晶粒尺寸;利用表面热透镜技术获得了薄膜的吸收;测量了退火后薄膜的激光损伤阈值.实验结果表明:两种衬底上的薄膜结构受到退火温度和衬底表面结构的影响,高温退火有利于单斜相的形成,含单斜相的ZrO2薄膜具有较高的激光损伤阈值,而由于衬底的吸收,Yb:YAG晶体上薄膜的损伤阈值远小于石英衬底上薄膜的损伤阈值.