采用离子束溅射(IBS)的方式, 制备了1064 nm高反射Ta2O5/SiO2渐变折射率光学薄膜。对其光学性能和在基频多脉冲下抗损伤性能进行了分析。 通过渐变折射率的设计方式, 很好地抑制了边带波纹, 增加了1064 nm反射率。通过对损伤阈值的分析发现, 随着脉冲个数的增加, 损伤阈值下降明显; 但是在20个脉冲数后, 损伤阈值(维持在22 J/cm2左右)几乎保持不变直到100个脉冲数。通过Leica显微镜对损伤形貌的观察, 发现损伤诱因是薄膜表面的节瘤缺陷。通过扫描电镜(SEM)以及聚集离子束(FIB)对薄膜表面以及断面的观察, 证实了薄膜的损伤起源于薄膜表面的节瘤缺陷。进一步研究得出, 渐变折射率薄膜在基频光单脉冲下损伤主要是由初始节瘤缺陷引起的, 在后续多脉冲激光辐照下初始节瘤缺陷引起烧蚀坑的面积扩大扫过薄膜上的其他节瘤缺陷, 引起了其他节瘤缺陷的喷射使损伤加剧, 造成损伤的“累积效应”。

结合本实验室及国内外同行的工作进展，概括性地介绍了光学薄膜中节瘤缺陷的生长特性、结构特征和损伤特性，以及激光预处理和破坏修复技术的研究进展。节瘤种子的尺寸、形状和表面特性决定了节瘤缺陷的尺寸、边界结构的连续性和表面形貌特征。节瘤种子的来源主要有基底加工和清洗过程的残留物，镀膜过程中真空室的污染和蒸发材料的喷溅，并给出了相应的抑制方法。节瘤的电场增强效应是导致节瘤缺陷易损伤的另一个重要原因。节瘤缺陷的激光预处理和破坏坑的修复技术可以提高光学薄膜的抗激光损伤能力。