曲阜师范大学 激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 曲阜 273165
为了研究退火温度对HfO2薄膜应力、光学常数和表面粗糙度的影响, 采用电子枪蒸镀法制备了薄膜样品, 在不同温度下进行了退火处理。利用ZYGO干涉仪、UV-3101PC分光光度计、X射线衍射仪和冷场发射扫描电镜对样品进行了测试。结果表明, 在本实验条件下制备的HfO2薄膜都是无定形结构; 残余应力均为张应力, 且随退火温度的升高呈先减小后增大现象, 在300℃退火条件下具有最小应力; HfO2薄膜折射率随退火温度的升高而增大, 并且色散减小; 低温退火可以提高HfO2薄膜的平整度, 高温退火反而会使HfO2薄膜表面粗糙度增加。这些结果可以为制备高质量HfO2薄膜提供参考。
薄膜 HfO2薄膜 残余应力 退火 微结构 折射率 thin films HfO2 thin film residual stress annealing microstructure refractive index
曲阜师范大学 激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室，曲阜 273165
为了研究应力对薄膜偏振分束镜性能的影响和减少应力的方法，通过在镀制分光膜之前预镀Al2O3过渡层，镀制过程中提高真空度、升高基底温度、减慢薄膜沉积速率，以及封装过程中采用光学光敏胶紫外光照射快速凝固法来减少薄膜应力。利用CCD采集了工艺改进前后薄膜偏振分束镜反射光和透射光的光斑图像，利用消光比测试系统测量了工艺改进前后薄膜偏振分束镜反射光和透射光的消光比。结果表明,改进工艺后反射光和透射光的光斑能量更加集中，散斑现象变小；反射光和透射光的消光比特性明显提高。由此可见，通过改进镀制工艺和封装工艺可以使薄膜偏振分束镜的指标达到使用要求。
薄膜 偏振分束镜 应力 光斑 消光比 thin film polarizing beam splitter stress light spot extinction ratio
曲阜师范大学 激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室，曲阜 273165
为了研究入射角对对称膜系薄膜偏光分束镜性能的影响，从等效膜层理论和截止带理论出发，采用图像法分析了分光光谱带宽和透过率随入射角的变化趋势和原因。利用UV3101-PC分光光度计测量了(LHL)^N膜系偏光分束镜在不同入射角下的透射分光光谱，实验结果与理论分析一致。结果表明，分光光谱带宽和入射角存在直接联系，分光光谱带宽随入射角的增大先变宽后变窄，存在一个带宽最大值，以带宽最大值对应的入射角为基点，减小入射角时，分光光谱带宽向长波段漂移并且出现凹陷；增大入射角时，分光光谱向短波段漂移。这些结果对优化对称膜系薄膜偏光分束镜有一定的参考价值。
薄膜 偏光分束镜 等效膜层 透过率 带宽 thin film polarizing beam splitter equivalent layers transmittance bandwidth
曲阜师范大学 激光研究所,山东省激光偏光与信息技术重点实验室,山东 曲阜 273165
为了设计制作1/4规整膜系的高性能薄膜偏光分束镜,根据三层对称膜系结构的等效膜层理论和截止带理论,设计了两种对称膜系结构的偏光分束镜。利用TFCalc薄膜软件对两种膜系结构偏光分束镜的分光光谱特性进行了模拟。利用电子枪蒸镀法分别制备了两种膜系结构的偏光分束镜(580-780 nm),并利用分光光度计和搭建的消光比测试系统,对两种膜系结构偏光分束镜的透射率和消光比进行了测试。结果表明,两种膜系结构的偏光分束镜在设计分光光谱范围内透射率可以达到90%以上,消光比优于3×10-3,与理论设计吻合得很好。
薄膜光学 等效膜层 截止带 偏光分束镜 透射率 消光比
