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上海光機所在提升電子束蒸發沈積激光薄膜的長期性能穩定研究中取得新進展

  近期,中國科學院上海光學精密機械研究所薄膜光學實驗室在提升电子束蒸发沉积激光薄膜的长期性能稳定研究中取得新进展,实现了低应力、光谱和机械性能长期稳定的电子束激光薄膜制备。相关研究成果发表在《光学材料快报》(Optical Materials Express)。

  電子束蒸發沈積薄膜因其激光損傷阈值高,光譜均勻性好且易實現大口徑制備而廣泛應用于世界上各大型高功率激光系統中。然而,電子束蒸發沈積薄膜的多孔結構特性易與水分子相互作用,使得薄膜的各項性能極易受環境條件(尤其是濕度)的影響。即便是在可控的環境下,電子束蒸發沈積薄膜的性能也會隨時間而變化。

  該項成果提出了等離子體輔助沈積的致密全口徑包覆水汽阻隔技術,覆蓋多孔電子束蒸發沈積薄膜的上表面和側面,有效地將其與水汽隔離,制備出了低應力、光譜和機械性能長期穩定的電子束蒸發沈積薄膜。同時,該水汽阻隔技術顯著提升了電子束蒸發沈積薄膜的耐劃性能,且提供了一種離線獲得無水吸附時薄膜應力的方法。該項成果爲提升電子束沈積薄膜的光譜和面形穩定性提供了途徑,有助于解決高功率激光應用中電子束沈積薄膜隨時間和環境變化性能不穩定問題。

  相关工作得到了国家自然科学基金、中科院青促会基金、中科院先导专项(B类)等支持。(薄膜光學實驗室供稿)

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图1 等离子体辅助沉积的致密全口径包覆水汽阻隔技术示意图

图2 有、无全口径水汽阻隔膜的多层膜性能对比(a)峰值反射率处波长随时效时间变化(b)应力随时效时间变化

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