渐变膜系减反膜激光损伤阈值变化规律研究
发布时间：2022-06-03 23:13
光学减反膜元件是激光系统中极其重要的器件之一,如何提高减反膜的抗激光损伤阈值成为关注的一个热点。渐变折射率薄膜具有提高激光损伤阈值且实现宽带减反的特点。采用PECVD技术制备的渐变折射率薄膜具有折射率连续变化范围大,制造精度较高等独特的优点,近年来在激光薄膜的前沿研究中展现了巨大的应用潜能。本文重点探索渐变膜系减反膜与激光损伤阈值之间的变化规律。首先通过仿真技术进行不同的减反膜系设计并进行优化;其次,采用PECVD技术在K9玻璃上沉积不同渐变减反膜系（多层梯度渐变膜系和相应的坡度渐变膜系）完成样片制备,使样片平均透过率在450～750nm波段不低于99%;最后进行了激光损伤阈值测量,研究不同渐变膜系减反膜的激光损伤阈值变化规律。获得的主要结论如下:（1）通过选择合适的基础膜系,并结合一定的优化方法,获得了三种满足设计要求的渐变膜系减反膜。渐变膜系1:G/H1→H/L/A、渐变膜系2:G/0.48H2/L1→H/1.31L1/A、渐变膜系 3:G/L1/L/H3→H/L1/A,其中 nL=1.46,nL1=1.4,nH=1.96,nH1=1.7,nH2=1.85,nH3=1.75。三种渐...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PECVD-1201型等离子体反应器设备实物图
法是非破坏性测量，通过观测薄膜反射所产生的椭圆偏振光计算出薄膜的折射率和几何厚度。椭圆偏振光法不仅可以高几何厚度，还可测量薄膜的偏振特性、散射特性、各向异性和始阶段的结构）。同时由于其厚度的分辨在亚单原子层（亚埃下，或者气体和液体环境，椭偏仪被用于等离子体、化学气相。的变角度宽光谱椭偏仪的型号是 M-2000UI，是由 J.A.WOOL测的多个光学特性参数，如折射率、厚度及消光系数等。其测490 个波长点，测量误差为△、Ψ≤0.2°，重复性为△、Ψ≤0.0化。它主要由光源、起偏器、检偏器、接收器及计算机等部意图分别如图 2.3、2.4 所示。光源一般是激光，经起偏器后是一个 1/4 波片后，两束光发生了 90°相位的变化，因此形成了反射光变成线偏振光，令其透过第二个偏振器即检偏器用于倍增管探测器进行的。旋转起偏器和检偏器直到消光就能确
图 2.4 M-2000UI 型椭偏仪的原理图射光谱测试方法量原理是利用分光光度计测定制定光谱范围内透射光强与入可以测量光学薄膜的诸多特性，如吸收、透过率、反射率等扫描法。透射率测量的准确性及精度与多种因素有关，如光径的大小、测试厚度、斜入射的偏振效应、光度计的光谱分一个细致而复杂的过程。的实际要求，本文的透射光谱测量采用分光光度计的型号是5~3200nm，测量波长精度 U-V 区：≤0.2nm，NIR 区域：≤1.宽的光谱范围内做到自动扫描和自动记录，分光光度计采用双被测试样，称为测试光束；另一束光不透过被测试样，称为探测器交替地接收后，并进行直接对比而得到透过率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超短紫外到近红外宽波段增透膜的研制[J]. 张静,林兆文,付秀华,刘冬梅,张功. 光子学报. 2018(10)
[2]近红外激光薄膜的损伤特性与抗损伤性能提升研究[J]. 焦宏飞,张学敏,程鑫彬,张锦龙,马彬,王占山. 上海航天. 2018(01)
[3]PECVD技术制备多波段渐变减反膜[J]. 黄发彬,杭凌侠,龚勋,张笑. 光学技术. 2016(03)
[4]LaTiO3薄膜的光学及激光损伤特性[J]. 徐均琪,杭良毅,苏俊宏,程耀进. 真空科学与技术学报. 2015(09)
[5]多功能防油污减反膜的研制[J]. 付秀华,吴冠岐,刘冬梅,寇洋,韩放. 光子学报. 2014(08)
[6]PECVD制备光学薄膜材料折射率控制技术[J]. 薛俊,杭凌侠,刘昊轩. 光学技术. 2014(04)
[7]激光薄膜的设计与制备[J]. 徐均琪,郭芳,苏俊宏,邹逢. 表面技术. 2014(02)
[8]陷波滤光片的类褶皱设计[J]. 高鹏,阴晓俊,赵帅锋,吴增辉,任少鹏,费书国. 光学仪器. 2013(06)
[9]基底亚表面裂纹对减反射膜激光损伤阈值的影响[J]. 杨明红,赵元安,苏涵韩,单海洋,易葵,邵建达. 中国激光. 2012(08)
[10]梯度折射率宽带减反射光伏玻璃研究[J]. 刘立强,张叔国,张国莹,牛文贺,井敏,王晓临,王刚. 功能材料. 2012(03)
博士论文
[1]强激光诱导光学元件损伤的研究[D]. 邱荣.中国工程物理研究院 2013
[2]SiOx渐变折射率薄膜与ZnO透明导电薄膜的反应磁控溅射工艺及机理研究[D]. 宋秋明.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]PECVD制备大角度减反膜[D]. 龚勋.西安工业大学 2016
[2]PECVD技术制备光学薄膜损伤特性研究[D]. 李鹏.西安工业大学 2015
[3]PECVD技术制备1064nm高反膜[D]. 李林军.西安工业大学 2014
[4]太阳能玻璃梯度折射率宽带减反射性能研究[D]. 牛文贺.山东建筑大学 2014
[5]PECVD技术制备超宽带增透膜[D]. 胡九龙.西安工业大学 2013
[6]用于激光防护的梯度折射率薄膜技术研究[D]. 宁晓阳.西安工业大学 2012
[7]大角度宽波带减反射薄膜的优化设计、制备和表征[D]. 唐守利.暨南大学 2011
[8]TiO2系光学减反膜的设计与制备[D]. 罗小兰.湖南大学 2011
[9]光学介质薄膜的激光损伤特性研究[D]. 李荣.西安工业大学 2010
[10]介质阻挡放电法氟碳薄膜制备工艺及性能研究[D]. 李伟.大连交通大学 2007
本文编号：3653654
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PECVD-1201型等离子体反应器设备实物图
法是非破坏性测量，通过观测薄膜反射所产生的椭圆偏振光计算出薄膜的折射率和几何厚度。椭圆偏振光法不仅可以高几何厚度，还可测量薄膜的偏振特性、散射特性、各向异性和始阶段的结构）。同时由于其厚度的分辨在亚单原子层（亚埃下，或者气体和液体环境，椭偏仪被用于等离子体、化学气相。的变角度宽光谱椭偏仪的型号是 M-2000UI，是由 J.A.WOOL测的多个光学特性参数，如折射率、厚度及消光系数等。其测490 个波长点，测量误差为△、Ψ≤0.2°，重复性为△、Ψ≤0.0化。它主要由光源、起偏器、检偏器、接收器及计算机等部意图分别如图 2.3、2.4 所示。光源一般是激光，经起偏器后是一个 1/4 波片后，两束光发生了 90°相位的变化，因此形成了反射光变成线偏振光，令其透过第二个偏振器即检偏器用于倍增管探测器进行的。旋转起偏器和检偏器直到消光就能确
图 2.4 M-2000UI 型椭偏仪的原理图射光谱测试方法量原理是利用分光光度计测定制定光谱范围内透射光强与入可以测量光学薄膜的诸多特性，如吸收、透过率、反射率等扫描法。透射率测量的准确性及精度与多种因素有关，如光径的大小、测试厚度、斜入射的偏振效应、光度计的光谱分一个细致而复杂的过程。的实际要求，本文的透射光谱测量采用分光光度计的型号是5~3200nm，测量波长精度 U-V 区：≤0.2nm，NIR 区域：≤1.宽的光谱范围内做到自动扫描和自动记录，分光光度计采用双被测试样，称为测试光束；另一束光不透过被测试样，称为探测器交替地接收后，并进行直接对比而得到透过率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超短紫外到近红外宽波段增透膜的研制[J]. 张静,林兆文,付秀华,刘冬梅,张功. 光子学报. 2018(10)
[2]近红外激光薄膜的损伤特性与抗损伤性能提升研究[J]. 焦宏飞,张学敏,程鑫彬,张锦龙,马彬,王占山. 上海航天. 2018(01)
[3]PECVD技术制备多波段渐变减反膜[J]. 黄发彬,杭凌侠,龚勋,张笑. 光学技术. 2016(03)
[4]LaTiO3薄膜的光学及激光损伤特性[J]. 徐均琪,杭良毅,苏俊宏,程耀进. 真空科学与技术学报. 2015(09)
[5]多功能防油污减反膜的研制[J]. 付秀华,吴冠岐,刘冬梅,寇洋,韩放. 光子学报. 2014(08)
[6]PECVD制备光学薄膜材料折射率控制技术[J]. 薛俊,杭凌侠,刘昊轩. 光学技术. 2014(04)
[7]激光薄膜的设计与制备[J]. 徐均琪,郭芳,苏俊宏,邹逢. 表面技术. 2014(02)
[8]陷波滤光片的类褶皱设计[J]. 高鹏,阴晓俊,赵帅锋,吴增辉,任少鹏,费书国. 光学仪器. 2013(06)
[9]基底亚表面裂纹对减反射膜激光损伤阈值的影响[J]. 杨明红,赵元安,苏涵韩,单海洋,易葵,邵建达. 中国激光. 2012(08)
[10]梯度折射率宽带减反射光伏玻璃研究[J]. 刘立强,张叔国,张国莹,牛文贺,井敏,王晓临,王刚. 功能材料. 2012(03)
博士论文
[1]强激光诱导光学元件损伤的研究[D]. 邱荣.中国工程物理研究院 2013
[2]SiOx渐变折射率薄膜与ZnO透明导电薄膜的反应磁控溅射工艺及机理研究[D]. 宋秋明.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]PECVD制备大角度减反膜[D]. 龚勋.西安工业大学 2016
[2]PECVD技术制备光学薄膜损伤特性研究[D]. 李鹏.西安工业大学 2015
[3]PECVD技术制备1064nm高反膜[D]. 李林军.西安工业大学 2014
[4]太阳能玻璃梯度折射率宽带减反射性能研究[D]. 牛文贺.山东建筑大学 2014
[5]PECVD技术制备超宽带增透膜[D]. 胡九龙.西安工业大学 2013
[6]用于激光防护的梯度折射率薄膜技术研究[D]. 宁晓阳.西安工业大学 2012
[7]大角度宽波带减反射薄膜的优化设计、制备和表征[D]. 唐守利.暨南大学 2011
[8]TiO2系光学减反膜的设计与制备[D]. 罗小兰.湖南大学 2011
[9]光学介质薄膜的激光损伤特性研究[D]. 李荣.西安工业大学 2010
[10]介质阻挡放电法氟碳薄膜制备工艺及性能研究[D]. 李伟.大连交通大学 2007
本文编号：3653654
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