采用化学法制备了HfO2介质膜,研究了热处理、紫外辐照以及Al2O3复合对HfO2介质膜激光损伤阈值的影响.采用红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪对薄膜进行了表征,并用输出波长为1.064 μm、脉宽为10 ns的电光调Q激光系统测试薄膜的激光损伤阈值.实验结果表明:采用150 ℃左右的温度对薄膜进行热处理可以提高薄膜的激光损伤阈值,所获得的薄膜的激光损伤阈值高达42.32 J/cm2,比热处理前的激光损伤阈值提高了82%;无机材料Al2O3的适量添加能够提高薄膜的激光损伤阈值,其中HfO2与Al2O3的最佳质量配比约为95∶5;另外,对薄膜进行适当的紫外辐照也可改善HfO2 薄膜以及HfO2-Al2O3复合薄膜的抗激光损伤性能.紫外辐照对提高HfO2-Al2O3复合薄膜的激光损伤阈值效果尤为显著,辐照40 min后的激光损伤阈值达到44.33 J/cm2,比紫外辐照前的激光损伤阈值提高了90%.

采用水热合成技术,制备了ZrO2胶体,用旋涂法镀制了单层ZrO2介质膜以及添加了有机粘合剂PVP的复合ZrO2-PVP薄膜.采用X射线衍射(XRD)、椭偏仪、红外分光光度计(FTIR)、原子力显微镜(AFM)等仪器对干凝胶及薄膜进行了性能测试和表征,并用输出波长为1.064 μm、脉宽为10 ns的电光调Q激光系统产生的强激光测试其激光损伤阈值.测得ZrO2和ZrO2-PVP薄膜在300 ℃热处理60 min后的激光损伤阈值分别为24.5 J/cm2和37.8 J/cm2.研究表明:添加有机粘合剂后的复合薄膜具有平整的表面结构;有机粘合剂的添加有助于提高薄膜的折射率和激光损伤阈值,其中,ZrO2-PVP 复合薄膜的折射率可高达1.75,激光损伤阈值达到37.8 J/cm2,比ZrO2单层膜的激光损伤阈值提高50%.