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．

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；

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．

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。

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.

高真空室中的水蒸气对HfO2薄膜性能的影响

本文研究了在镀膜过程中真空室内水蒸气的含量对HfO2薄膜物理性能的影响。用电子束蒸发和光电极值监控的方法在BK7基底上制备HfO2薄膜。利用残余气体分析仪在线监测了真空室内的残余气氛组成。分别用Lambda 900光谱仪、X射线衍射方法、表面热透镜技术和1064nm的激光器测试了薄膜的光学性能、微结构、吸收和激光损伤阈值。实验发现，附加冷阱装置有助于我们有效控制镀膜过程中的水汽含量，且在水蒸气含量较少的真空室内镀制的薄膜具有较高的折射率，较小的晶粒尺寸，较低的弱吸收值和较高的损伤阈值。

薄膜材料对TiO2基薄膜激光损伤阈值的影响

abstract {The optical property, structure, surface properties (roughness and defect density) and laser-induced damage threshold (LIDT) of TiO₂ films deposited by electronic beam (EB) evaporation of TiO₂ (rutile), TiO₂ (anatase) and TiO₂ + Ta₂O₅ composite materials are comparatively studied. All films show the polycrystalline anatase TiO₂ structure. The loose sintering state and phase transformation during evaporating TiO₂ anatase slice lead to the high surface defect density, roughness and extinction coefficient, and low LIDT of films. The TiO₂ + Ta₂O₅ composite films have the lowest extinction coefficient and the highest LIDT among all samples investigated. Guidance of selecting materials for high LIDT laser mirrors is given.}

真空中有机污染物对TiO2/SiO2介质膜损伤阈值的影响

本文主要研究了真空中有机污染物对薄膜阈值的影响。采用电子枪蒸镀的方式制备了由TiO2/SiO2两种材料组合而成的1064nm高反膜，分别在大气和真空中对其损伤阈值进行了测量。发现在真空中污染物易黏附于光学元件表面，导致损伤；真空中的氧分子会加速损伤过程，根据破斑形貌的分析认为是由于在激光作用下氧分子与有机污染物发生反应造成的；真空中的有机污染物被去除后，真空和大气中的损伤阈值差别不大，破斑形貌相似。结果表明有机污染物是真空中损伤阈值降低的主要原因。

用于掺钛蓝宝石激光系统的高反膜的激光损伤

用电子束蒸发制备了用于掺钛蓝宝石啁啾脉冲放大激光系统的TiO2/HfO2/SiO2高反膜，其带宽约为176nm（R>98%, λ0=800nm），激光损伤阈值（LIDT）为2.4 J/cm2。通过TiO2和HfO2单层膜的透过光谱计算了这两种材料的折射率和消光系数。高反膜的性能主要由高折射率材料决定：折射率越高，反射带越宽；消光系数越小，薄膜吸收越小，LIDT越高。最后，讨论了高反膜的激光损伤机制。

Ta2O5膜在532, 800 和 1064 nm波长的n-on-1体系下的激光损伤阈值研究

Ta2O5膜采用传统的电子束蒸发方法制备，并在氧气中673 K的条件下进行了退火12 h处理。首先在1-on-1体系下对Ta2O5膜进行了532和1064 nm波长下的激光损伤阈值（LIDT） 研究，然后在n-on-1体系下分别对532，800和1064 nm三种波长下的激光损伤阈值进行了研究。结果表明在n-on-1体系下Ta2O5膜在532和1064 nm波长下的阈值均高于1-on-1体系下的阈值。此外，在n-on-1体系下，薄膜的阈值随波长增加而增大。同时发现，在氧气中进行退火对Ta2O5膜的光学性能