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外激光由于具有波長(zhǎng)短、易聚焦、能量集中 、分辨率高等優(yōu)點(diǎn) ,已在許多領(lǐng)域,比如超大容量第四 代高密度光盤、激光聚變能電站、激光微加工、光刻 技術(shù) 、 醫(yī)學(xué)診斷 、 光譜分析和科學(xué)研究等領(lǐng)域顯示出 廣闊的應(yīng)用前景 。通常紫外激光器有準(zhǔn)分子激 光器 ,N 2 激光器及三, 四倍頻 Nd∶ YAG 全固態(tài)紫外 激光器等。 與其他紫外激光器相比,全固態(tài)紫外激光 器具有效率高、光束質(zhì)量好 、 壽命長(zhǎng) 、 性能可靠、 小型緊湊等優(yōu)點(diǎn), 越來(lái)越受到重視。

為了降低全固態(tài)紫外激光器中各種光學(xué)元件表 面的反射損耗,提高轉(zhuǎn)換效率,增加紫外倍頻光的功率輸出 ,必須在光學(xué)元件表面鍍制增透膜。這些紫 外增透膜的光學(xué)性能和抗激光損傷能力將直接影響 到紫外激光器的效率和使用壽命 ,所以研制高的光 學(xué)性能、 好的穩(wěn)定性和抗激光損傷能力的紫外增透 膜具有重要的意義。氟化物材料由于其優(yōu)異的紫外 性能而備受重視  。本文通過采用擋板的簡(jiǎn)單 方法設(shè)計(jì)制備了355 nm氟化物紫外增透膜 ,并對(duì)薄 膜的性能進(jìn)行了初步研究 。

355nm增透膜的膜層監(jiān)控

由于普通鍍膜機(jī)的控制波長(zhǎng)為可見光波段, 光 電倍增管在 500 ～ 700 nm范圍內(nèi)比較靈敏 , 所以在 制備紫外薄膜時(shí)受到限制 。如果換用配有紫外光路 的鍍膜機(jī) ,不僅費(fèi)用昂貴 ,而且會(huì)降低設(shè)備的利用效率與使用性能。如果在普通鍍膜機(jī)的基片與蒸發(fā)源 之間使用膜厚修正擋板 ,可以方便地解決這個(gè)問題。 圖 3 是所使用的圓形 2/3 膜厚修正擋板, 在制備 355 nm的增透膜時(shí) ,控制波長(zhǎng)為500 nm 。

355nm增透膜性能測(cè)試

薄膜的低反光譜和透射光譜由 Perkin Elmer 公司生產(chǎn)的 Lambda 900 光譜測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量 , 測(cè) 試的波長(zhǎng) 范圍為 300 ～ 400 nm , 波長(zhǎng) 分辨率 為 1 nm 。 薄膜的表面缺陷密度用 Nomarski 顯微鏡在 暗場(chǎng)下進(jìn)行觀察 ,放大倍數(shù)為 100 倍 。薄膜的激光 損傷閾值測(cè)試按照 ISO11254 -1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn), 采用 1 -ON-1方式 。損傷閾值測(cè)量裝置是由355 nm Nd∶ YAG 激光系統(tǒng)( 脈寬8 ns) , He- Ne 準(zhǔn)直光源 , 分光鏡,聚焦凸透鏡 ,二維可移動(dòng)樣品平臺(tái) ,CCD 和能量 計(jì)等組成 。用衰減片實(shí)現(xiàn)激光脈沖能量的調(diào)整 , 同 時(shí)每次測(cè)量都利用激光能量計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)脈沖能量 , 以消除激光能量輸出隨機(jī)起伏的影響。整套系統(tǒng)用 電腦進(jìn)行控制 。樣品的損傷閾值取零損傷概率 時(shí)的能量密度。這種方法表征了損傷的臨界行為 , 排除了實(shí)驗(yàn)過程中樣品不均勻性和環(huán)境不穩(wěn)定等偶 然因素的影響, 實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠 。樣品的激光破壞形貌用 Nomarski 顯微鏡觀察