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题名: 光学薄膜的应力控制与激光损伤研究
作者: 马平
导师: 邵建达
答辩日期: 2009
授予单位: 中国科学院研究生院
关键词: 光学薄膜 ; 激光损伤 ; 应力 ; 真空 ; 污染 ; 紫外激光
学位专业: 博士 ; 光学工程
中文摘要: 激光系统对薄膜的性能要求越来越高。薄膜的应力对激光器的性能和可靠性有极大影响,本文研究了薄膜的应力特性和大口径薄膜元件的应力控制技术。针对薄膜在紫外的需求,本文开展了氧化钪和氧化铪薄膜的紫外损伤特性研究。随着薄膜向空间应用的发展,真空下薄膜的特性也受到更多关注,本文研究分析了真空环境下薄膜性能的变化和抗激光损伤特性。 研究了不同沉积工艺下氧化锆、氧化硅和氧化铪单层薄膜的残余应力变化规律,实验发现通过氧化硅的充氧量变化可以调节薄膜的应力。薄膜的应力控制可以通过控制热应力以及不同薄膜间张应力和压应力的匹配来实现多层膜的应力控制。在应力优化的同时还需实现薄膜的高抗激光损伤阈值和高反射率。实验结果表明,对口径为600mm的反射镜,镀膜后的面形可以优于1/2λ,平均控制在1/3λ(λ=633nm)。 建立了用于一套可进行1064nm、355nm的激光损伤测量的系统,可以实现损伤测量过程的自动化。研究了氧化钪/氧化硅反射膜和氧化铪/氧化硅反射膜的355nm紫外损伤特性,研究表明,镀膜材料的纯度可能是影响薄膜抗紫外破坏阈值提高的重要因素。 设计并建立了用于进行薄膜在真空环境下激光损伤研究的测量系统。开展了薄膜在即时真空下和长期放置于真空中后的性能变化研究。实验表明,反射薄膜处于真空中后的激光损伤阈值较大气中有明显的下降。而薄膜在真空中长期放置后,氧化硅和氧化铪薄膜会受到来自于真空系统的污染;薄膜的透过率等性能会发生退化;损伤测量表明,真空中薄膜由于受到污染其损伤阈值将有大幅度的下降。
内容类型: 学位论文
URI标识: http://202.127.2.71:8080/handle/181331/11327
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作者单位: 中国科学院上海光学精密机械研究所

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马平. 光学薄膜的应力控制与激光损伤研究[D]. 中国科学院研究生院. 2009.
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