專利名稱：一種具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種三倍頻高反射膜，具體說，是涉及一種具有高激光損傷閾值的
三倍頻高反射膜。
背景技術(shù)：
慣性約束聚變是最終解決人類能源的一個(gè)途徑，而利用高功率激光驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)慣 性約束聚變是目前正在研究的獲得聚變能的重要途徑之一。作為激光慣性約束聚變驅(qū)動(dòng) 器的關(guān)鍵部件，光學(xué)薄膜元件的激光損傷不但會(huì)使光束質(zhì)量降低，阻礙系統(tǒng)的最優(yōu)化性能 發(fā)揮，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致其它光學(xué)元件的損傷，從而使整個(gè)系統(tǒng)崩潰，可以說，光 學(xué)薄膜的激光損傷閾值問題已經(jīng)成為ICF技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸之一。數(shù)十年來，在大量 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)激光損傷問題的研究提出了多種損傷機(jī)制，雖然不具備統(tǒng)一性，但對(duì) 于改進(jìn)工藝起了相當(dāng)大的指導(dǎo)作用，也使得基頻薄膜的抗激光損傷閾值上了一個(gè)很大的臺(tái) 階，基本上能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。但當(dāng)高功率激光驅(qū)動(dòng)器由基頻激光向三倍頻激光過渡
過程中，薄膜的激光損傷問題再次成為關(guān)注焦點(diǎn)，同時(shí)也成為三倍頻激光驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)中的 最大障礙。 對(duì)于三倍頻激光而言，其波長(zhǎng)處于大多數(shù)材料的截止帶，材料本征吸收的增強(qiáng)和 光子能量的提高使得非線性吸收過程更加明顯，影響薄膜激光損傷的缺陷尺度更小，甚至 可能會(huì)與晶格缺陷有關(guān)系，表現(xiàn)出有別于基頻激光損傷的特有機(jī)制。三倍頻光學(xué)薄膜的激 光損傷閾值相對(duì)基頻激光更有明顯的下降。三倍頻高反射膜作為紫外激光系統(tǒng)中最常用的 光學(xué)元件之一，具有高激光損傷閾值的重要性就不言而喻了，但現(xiàn)有的三倍頻高反射膜均 存在激光損傷閾值不高的缺陷，市場(chǎng)急需一種具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜，以滿足市場(chǎng)需 求，克服現(xiàn)有的三倍頻高反射膜存在的激光損傷閾值不高的缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 本發(fā)明的具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜，是采用電子束蒸發(fā)方法制備而 得，其特征在于鍍膜基底是K9或UBK7玻璃基底，膜料為Al203和MgF2的組合；鍍膜過程中 本底真空度為4 X 10—3Pa 6 X 10—"Pa,鍍A1203薄膜的工作氣壓為6. 5 X 10—3Pa 9 X 10—3Pa， 薄膜沉積溫度為250°C 320°C ;鍍膜后首先在真空室內(nèi)對(duì)薄膜保溫20 40分鐘，然后在 真空室內(nèi)對(duì)薄膜進(jìn)行逐步降溫退火處理。 退火處理?xiàng)l件是以每20分鐘降溫20°C、3. 5小時(shí)退火結(jié)束或以每25分鐘降溫 2(TC、直到真空室內(nèi)溫度低于IO(TC退火結(jié)束最優(yōu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下 1、本發(fā)明的三倍頻高反射膜的激光損傷閾值達(dá)到18. 5J/cm2 (355nm， 7ns)以上，且 薄膜的表面沒有裂紋，薄膜的表面形貌得到大大改善，解決了現(xiàn)有的三倍頻高反射膜存在的激光損傷閾值不高和薄膜的表面形貌不好、缺陷多的問題。 2、本發(fā)明的三倍頻高反射膜的制備是在真空室內(nèi)完成，可以同時(shí)處理多個(gè)樣品， 不必增加新的設(shè)備，具有效率高、成本低且簡(jiǎn)單易操作優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)化實(shí)施。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整的說明 實(shí)施例1 采用超聲波清洗UBK7玻璃基底，將基底在28(TC烘烤4小時(shí)；膜料為A1203和 MgF2的組合，A1203和MgFj莫料的配比就是按光學(xué)設(shè)計(jì)里普通高反射膜的設(shè)計(jì)，交替制備 入/4A1203和A /4MgF2，膜系為17 (HL) H， H和L分別代表入/4光學(xué)厚度的A1203和MgF2 ;使 用ZZSX-800F型鍍膜機(jī)，鍍膜過程中本底真空度為4.0X10—卞&，鍍八1203薄膜的工作氣壓 為6. 5X10—3Pa ;鍍膜后首先在真空室內(nèi)對(duì)薄膜保溫30分鐘，然后在真空室內(nèi)對(duì)薄膜進(jìn)行退 火處理，退火處理?xiàng)l件是以每20分鐘降溫20°C、3. 5小時(shí)停止退火。 測(cè)試薄膜的激光損傷閾值，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的三倍頻高反射膜的表面沒有裂紋，激光 損傷閾值達(dá)18. 5J/cm2 (355nm， 7ns)。
實(shí)施例2 采用超聲波清洗K9玻璃基底，將基底在28(TC烘烤4小時(shí)；膜料為A1203和MgF2的 組合，A1203和MgF2膜料的配比就是按光學(xué)設(shè)計(jì)里普通高反射膜的設(shè)計(jì)，交替制備A /4A1203 和入/4Mg&，膜系為17(HL)H，H和L分別代表A /4光學(xué)厚度的八1203和1%& ;使用ZZSX-800F 型鍍膜機(jī)，鍍膜過程中本底真空度為6. OX 10—3Pa，充氧氣后鍍A1203薄膜的工作氣壓為 9. OX 10—3Pa ;鍍膜后首先在真空室內(nèi)對(duì)薄膜保溫30分鐘，然后進(jìn)行退火處理，退火處理?xiàng)l 件是以每25分鐘降溫2(TC、直到真空室內(nèi)溫度低于IO(TC。 測(cè)試薄膜的激光損傷閾值，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的三倍頻高反射膜的表面沒有裂紋，激光 損傷閾值達(dá)20. 6J/cm2 (355nm， 7ns)。
權(quán)利要求
一種具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜，是采用電子束蒸發(fā)方法制備而得，其特征在于鍍膜基底是K9或UBK7玻璃基底，膜料為Al2O3和MgF2的組合；鍍膜過程中本底真空度為4×10-3Pa～6×10-3Pa，鍍Al2O3薄膜的工作氣壓為6.5×10-3Pa～9×10-3Pa，薄膜沉積溫度為250℃～320℃；鍍膜后首先在真空室內(nèi)對(duì)薄膜保溫20～40分鐘，然后在真空室內(nèi)對(duì)薄膜進(jìn)行逐步降溫退火處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜，其特征在于退火 處理?xiàng)l件是以每20分鐘降溫20°C、3. 5小時(shí)退火結(jié)束。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜，其特征在于退火 處理?xiàng)l件是以每25分鐘降溫2(TC、直到真空室內(nèi)溫度低于IO(TC退火結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有高激光損傷閾值的三倍頻高反射膜，其是采用電子束蒸發(fā)方法制備而得，鍍膜基底是K9或UBK7玻璃基底，膜料為Al2O3和MgF2的組合；鍍膜過程中本底真空度為4×10-3Pa～6×10-3Pa，鍍Al2O3薄膜的工作氣壓為6.5×10-3Pa～9×10-3Pa，薄膜沉積溫度為250℃～320℃；鍍膜后首先在真空室內(nèi)對(duì)薄膜保溫20～40分鐘，然后在真空室內(nèi)對(duì)薄膜進(jìn)行逐步降溫退火處理。本發(fā)明的三倍頻高反射膜的激光損傷閾值達(dá)到18.5J/cm2以上，且薄膜的表面沒有裂紋，薄膜的表面形貌得到大大改善，解決了現(xiàn)有的三倍頻高反射膜存在的激光損傷閾值不高和薄膜的表面形貌不好的缺陷問題。
文檔編號(hào)G02F1/355GK101710222SQ20091019841
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者占美瓊 申請(qǐng)人:上海第二工業(yè)大學(xué)