真空环境下 光学薄膜的激光损伤PDF电子书下载

1 绪言 1

1.1 背景与意义 1

1.2 真空和空间环境下引起光学薄膜损伤的潜在因素 2

1.2.1 大气—真空效应对光学薄膜性能的影响 2

1.2.2 空间环境下高能辐射对光学薄膜性能的影响 8

1.2.3 真空和空间环境下放气污染对光学薄膜性能的影响 10

1.3 真空和空间环境下光学薄膜损伤研究的发展状况 13

1.3.1 真空环境下光学薄膜损伤测试装置 13

1.3.2 真空环境下光学薄膜的损伤特性研究 14

1.3.3 真空环境下光学薄膜的损伤机理研究 16

1.4 本章小结 22

2 真空环境下光学薄膜特性表征及损伤测试系统与测试方法 24

2.1 光学薄膜的制备及清洗方法 24

2.1.1 光学薄膜的制备方法 24

2.1.2 光学基底的加工及镀膜元件表面的清洗技术 25

2.2 光学薄膜特性的表征方法 29

2.2.1 光学薄膜光谱性能的表征 29

2.2.2 光学薄膜微弱吸收的测量 29

2.2.3 光学薄膜微结构的测试 30

2.3 真空环境下光学薄膜损伤测试系统 31

2.3.1 真空室中残余气体组分的测量 32

2.3.2 样品表面光斑大小的测量 34

2.4 真空环境下光学薄膜损伤测试方法 38

2.4.1 真空环境下光学薄膜损伤阈值的测试方法 38

2.4.2 真空环境下光学薄膜激光损伤的判定方法 42

2.4.3 真空环境下光学薄膜损伤形貌的分析方法 43

2.5 本章小结 45

3 真空环境和特殊气氛下光学薄膜的损伤 46

3.1 真空环境下电子束沉积制备的光学薄膜单脉冲损伤研究 46

3.1.1 真空环境下单层SiO2薄膜和单层ZrO2薄膜的损伤研究 46

3.1.2 真空环境下ZrO2/SiO2增透膜的损伤研究 48

3.1.3 真空环境下ZrO2/SiO2高反射膜的损伤研究 50

3.1.4 结论 52

3.2 真空环境下光学薄膜的多脉冲损伤研究 54

3.2.1 真空环境下单层HfO2薄膜的多脉冲损伤研究 54

3.2.2 真空环境下HfO2/SiO2多层膜的多脉冲损伤研究 56

3.3 环境气氛和气压对真空环境下光学薄膜损伤的影响 58

3.3.1 真空环境下充入氧气、氮气和氦气后对薄膜损伤阈值的影响 58

3.3.2 真空环境下充入氧气、氮气和氦气后对光学薄膜损伤形貌的影响 60

3.3.3 真空环境下充入氧气、氮气和氦气后对光学薄膜损伤深度的影响 62

3.3.4 结论 63

3.4 本章小结 63

4 真空环境下光学薄膜的本征损伤机制 65

4.1 引言 65

4.2 气体热传导的影响 65

4.3 多孔薄膜堆积密度与材料热导率的变化关系 68

4.4 大气—真空效应对电子束沉积制备的多孔薄膜损伤的影响 71

4.4.1 热力损伤过程 73

4.4.2 敏感缺陷诱导的热力损伤过程 76

4.5 激光辐照诱导再生缺陷的损伤过程 79

4.6 真空环境下激光辐照诱导等离子体及对材料的离化 81

4.7 真空环境下激光辐照诱导的非化学计量比缺陷的影响 82

4.8 本章小结 83

5 真空环境下有机污染诱导光学薄膜的损伤 84

5.1 引言 84

5.2 真空环境下液相有机污染诱导光学薄膜的损伤 84

5.2.1 样品制备和实验过程 84

5.2.2 实验结果 86

5.2.3 分析与讨论 88

5.2.4 结论 91

5.3 两种有机污染模式对真空环境下光学薄膜激光损伤的影响 91

5.3.1 实验过程 91

5.3.2 真空环境下液相有机污染对反射膜激光损伤的影响 92

5.3.3 真空环境下气相有机污染对反射膜激光损伤的影响 94

5.4 真空环境下长期的有机放气污染对光学薄膜损伤的影响 97

5.4.1 污染实验和真空环境下激光损伤测试 97

5.4.2 分析与讨论 100

5.5 本章小结 102

6 真空环境下光学薄膜抗损伤能力改善技术——后处理技术 104

6.1 引言 104

6.2 退火效应对真空环境下光学薄膜激光损伤的影响 104

6.2.1 样品制备和实验过程 104

6.2.2 退火效应对真空环境下ZrO2薄膜激光损伤的影响 105

6.2.3 退火效应对ZrO2薄膜光学特性、结构特性及缺陷特性的影响 106

6.2.4 结论 110

6.3 激光预处理对真空环境下光学薄膜激光损伤的影响 110

6.3.1 大气环境与真空环境下激光预处理对比实验研究 112

6.3.2 大气环境下激光预处理对增透膜真空环境下损伤的影响 117

6.4 本章小结 118

7 真空环境下光学薄膜抗损伤能力改善方法——薄膜制备方法及沉积参数 120

7.1 电子束蒸发和离子束溅射制备的光学薄膜损伤特性比较 120

7.1.1 样品制备和实验过程 120

7.1.2 激光损伤测试 121

7.1.3 结论 122

7.2 氧分压对真空环境下光学薄膜激光损伤的影响 123

7.2.1 样品制备及实验过程 123

7.2.2 氧偏压对薄膜特性的影响 124

7.2.3 不同氧偏压下ZrO2薄膜的激光诱导损伤 128

7.2.4 分析与总结 129

7.3 本章小结 130

8 总结 131

8.1 主要内容总结 131

8.2 创新点 132

8.3 对今后工作的建议 133

参考文献 134