高反镜通常用于激光陀螺、高能激光系统等**领域，在加工过程中不可避免地引入表面疵病，会破坏高反射膜系甚至基底，严重影响其性能。目前高反射镜表面较为复杂的疵病依然是研究的重点。针对疵病的光散射特性，结合有限元（FEM)对截面为三角形的连续重复型划痕疵病建立电磁仿真模型，研究高斯光束入射时不同尺寸疵病的积分散射光强变化和不同位置处探测空间散射分布的区别，得到疵病散射光强曲线，能够反映出疵病尺寸变化与积分散射分布的关系以及空间散射最佳探测位置。研究结果对高反射镜表面疵病无损探测方法的研究具有一定的理论指导价值。
高反镜 疵病 有限元 散射场 无损探测 high reflector defect FEM scattering field nondestructive detection
1 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室, 湖北 武汉430081
2 武汉科技大学信息科学与工程学院, 湖北 武汉 430081
研究了具有异质结构且适用于3~5 μm红外光区的一维光子晶体高反射镜,系统地分析了光波在一维周期性光子晶体中的反射特性,通过传输矩阵计算和仿真验证了λ/4介质膜系的反射率和最佳禁带宽度。在此基础上,选取Si和Y2O3两种材料,构造了24层一维光子晶体的双异质结构,仿真结果表明:在3~5 μm红外波段,该结构的反射率为97.418%~99.999%。为了减少膜层数量,以金属银为衬底,设计了以Si和Y2O3为介质层结构的一维金属增强型光子晶体,其总层数为9层,仿真结果表明:在3~5 μm红外波段,其反射率为98.943%~99.979%。
光学设计 高反射镜 光子晶体 λ/4介质膜系; 异质结构 金属增强型光子晶体
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
HfO2薄膜在紫外光学中具有十分重要的地位，不同方法制备的HfO2薄膜特性不同，可以满足不同的实际应用需求。本文分别利用电子束蒸发和离子束溅射方法制备了用于紫外光区域的HfO2薄膜，并对薄膜的材料和光学特性进行了表征与比较。通过对单层HfO2薄膜的实测透射和反射光谱进行数值反演，得到了HfO2薄膜在230~800 nm波段的折射率和消光系数色散曲线，结果表明两种方法制备的HfO2薄膜在250 nm的消光系数均小于2×10-3。在此基础上，制备了两种典型的紫外光学薄膜元件(紫外低通滤波器和240 nm高反射镜)，其光谱性能测试结果表明，两种不同方法制备的器件均具有较好的光学特性。
薄膜光学 电子束蒸发 离子束溅射 高反射镜 X射线衍射术 X射线光电子能谱 film optics e-beam evaporation ion beam sputtering High Reflector(HR) X-ray Diffractometry(XRD) X-ray Photoelectron Energy Spectra(XPS)
1 中国科学院 上海光学精密机械研究所 光学薄膜技术研发中心,上海 201800
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
将Sc2O3替代层引入到532 nm高反膜(HfO2/SiO2)n中,利用Sc2O3在盐酸中具有较好的溶解性这个特点,把膜层与基片脱离,以方便基片返修,缩短返修周期,降低成本。能量色散谱元素测试表明,脱离后Sc元素残留率为0。用Lamada900分光光度计、WykoNT1100轮廓仪和ZYGO干涉仪分别表征了替代层引入对高反膜的光谱、表面粗糙度和应力的影响,并测试了膜系在532 nm的激光损伤阈值的变化,结果表明Sc2O3替代层的引入对高反膜的性能几乎没有负面影响。
替代层 高反膜 应力 激光损伤阈值 抛光 substitution layer high reflector film stress laser induced damage threshold polishing 强激光与粒子束
2009, 21(10): 1476
