1 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院， 北京 100039
在理论分析优化的基础上，以BK7玻璃和石英为基底的高反射光学薄膜为样品，采用强度调制的连续激光作为激励光源，实验研究了表面热透镜(STL)技术和光热失调(PTDT)技术的信号幅值随激励光调制频率的变化关系，分析比较了这两种方法在测量光学薄膜吸收损耗方面的灵敏度。实验表明，光热失调技术具有构型优化简单、实验操作难度低和测量空间分辨率高等优点，对于具有较高反射率温度系数的高反射膜等样品，采用光热失调技术有利于提高薄膜吸收损耗测量的灵敏度。实验结果与理论分析基本一致。
测量 微弱吸收 表面热透镜 光热失调
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
将脉冲激光作为加热光引入光热失调测量技术中,提出了脉冲激光光热失调测量技术,介绍了其基本原理,分析了脉冲激光光热失调测量技术用于测量光学薄膜微弱吸收的可行性。实验以532 nm的高反射光学薄膜为样品,采用波长为632.8 nm的探测光,研究了脉冲激光光热失调技术信号振幅的时间特性以及最大信号幅值与样品表面加热光能量密度、加热光斑与探测光斑相对位置的变化关系。研究结果表明,光热信号随时间先增大后减小,而随表面加热光能量密度的提高而增大,当样品表面加热和探测光斑重合时光热信号最大。
光学薄膜 脉冲激光 光热失调 微弱吸收
1 上海理工大学光学与电子工程学院,200093
2 上海市嘉定区疁城实验学校,201800
电子枪蒸发制备了氧化铪薄膜,对氧离子束辅助和未辅助两种情况下的样品进行了折射率、吸收、激光损伤阈值等属性的测试,结果表明,氧离子束辅助沉积的样品与未辅助沉积的样品相比具有高的折射率和高的吸收,以及稍低的激光损伤阈值.经过分析发现,薄膜的激光损伤阈值是影响薄膜抗激光特性的不利因素和有利因素竞争的结果,离子束辅助沉积技术在引入结构致密等有利因素的同时,也引入了吸收增加等不利因素.
离子束辅助沉积 氧化铪 激光损伤阈值 微弱吸收
中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
将非高斯加热光束引入到模式不匹配的脉冲热透镜技术中,描述了非高斯加热光束热透镜技术的优点。实验研究了不同加热光束形状时热透镜信号的振幅和时间特性以及与实验参数的关系。实验结果显示在不同加热光束形状时都可通过使用近场探测构型和优化实验参数如探测距离提高热透镜技术的测量灵敏度,而通过使用远场探测构型则可消除实验参数对材料热性质测量的影响。
测量 微弱吸收测量 热透镜 非高斯光束 平顶光束
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610041
2 汉诺威激光中心, 德国 汉诺威 30419
按照国际标准ISO 11551研制了用于测量光学薄膜微弱吸收的激光量热装置。典型情况下吸收测量灵敏度优于10-6,测量误差估计为10%左右。在1064 nm波长测量1 mm厚石英玻璃基板的绝对吸收为3.4×10-6,测量灵敏度达到1.5×10-7。测量了不同膜层设计、不同使用角度、不同镀膜技术镀制的全介质高反膜样品;使用离子束溅射(IBS)技术镀制的Ta2O5/SiO2多层0°反射镜的吸收仅为1.08×10-5,而使用离子束辅助沉积(IAD)技术镀制的HfO2/SiO2多层45°反射镜的吸收测量值为6.83×10-5。
测量技术 微弱吸收 激光量热法 光学薄膜
1 四川大学,电子信息学院,四川,成都,610064
2 河北北方学院,物理系,河北,张家口,075028
3 中国科学院,光电技术研究所,四川,成都,610209
建立了表面热透镜技术测量光学薄膜微弱吸收的实验装置,对10.6μm CO2激光辐照下镀制在Ge基底上的不同厚度的单层ZnS,YbF3薄膜,以及镀制在Ge基底上不同膜系的(YbF3/ ZnSe)多层分光膜的弱吸收进行了测量,并对实验结果作了分析和讨论.实验结果表明,利用本实验系统已测得的待测样品的最低吸收为2.87×10-4,测量系统的灵敏度为10-5.
表面热透镜技术 微弱吸收 光学薄膜 10.6μm CO2激光 Surface thermal lensing technique Weak absorption Optical thin film coatings 10.6μm CO2 laser
1 四川大学,电子信息学院,四川,成都610064
2 中国科学院,光电技术研究所,四川,双流,610209
3 河北北方学院,物理系,河北,张家口,075028
采用表面热透镜技术,对3.8μm和2.8μm激光辐照下镀制在Si基底上的单层ZnS,YbF3和YBC薄膜及不同膜系的YbF3/ZnS多层分光膜和多层高反膜,以及镀制在CaF2基底上的增透膜进行了吸收测量,并对3.8μm和2.8μm激光的测量结果进行了比较分析.实验结果表明,2.8μm波长下的吸收比3.8μm的大得多,两者之间约相差一个量级,测得的多层高反膜YbF3/ZnS薄膜在的3.8μm处的最低吸收为4.57×10-4,测量系统的灵敏度约为10-5.
表面热透镜技术 3.8μm激光 2.8μm激光 微弱吸收 光学薄膜 Surface thermal lensing technique 3.8μm laser 2.8μm laser Weak absorption Optical thin films 强激光与粒子束
2004, 16(12): 1497
