光学薄膜的激光损伤问题是严重影响激光系统稳定性和限制激光技术向高能量方向发展的主要瓶颈之一,现已成为国际上强激光领域研究的热点之一。提高薄膜激光损伤阈值除了探索新的沉积方法和沉积工艺外,采用后处理技术也是提高薄膜抗激光损伤能力的重要途径之一。传统提高薄膜激光损伤阈值的后处理技术是激光预处理,但是这种技术在实际应用中的不确定性较大,使其应用受到极大限制。本项目探索了一种新的后处理技术- - 离子后处理提高薄膜激光损伤阈值的可能性。本项目研究了不同波长下单层 ZrO2 、HfO2和TiO2薄膜、多层减反射薄膜等离子后处理效果,同时对离子后处理与传统的激光预处理、退火等后处理工艺进行了对比研究。实验结果表明,合适条件下的离子后处理可以有效降低薄膜中的微缺陷密度和吸收率两个影响薄膜激光损伤阈值最主要的因素,对于单层高折射率薄膜和减反薄膜,离子后处理可以有效提高其在基频的激光损伤阈值;而对三倍频激光,离子后处理后薄膜的缺陷密度虽然可以降低,但是对提高激光损伤阈值没有明显效果。此外,我们还对薄膜激光损伤的数据拟合方法进行了修正,并分析了测量光斑大小和测试点数对实验结果的影响。
英文主题词Ion posttreatment;Thin film;Laser induced damage threshold