SiO?半波覆蓋層對 HfO?/SiO?高反射膜激光損傷的影響
SiO?半波覆蓋層對 HfO?/SiO?高反射膜激光損傷的影響
需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
摘要：本研究旨在探究 SiO?半波覆蓋層對 HfO?/SiO?高反射膜激光損傷特性的影響。通過電子束蒸發(fā)技術(shù)制備了具有不同 SiO?半波覆蓋層狀態(tài)的 HfO?/SiO?高反射膜樣品，利用 1064nm 脈沖激光器對樣品進行激光輻照實驗，結(jié)合掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）等表征手段，分析膜層的損傷形貌、粗糙度變化以及損傷閾值的差異。研究結(jié)果表明，合理引入 SiO?半波覆蓋層能夠有效改善高反射膜的抗激光損傷性能，為高功率激光系統(tǒng)中高性能反射膜的設(shè)計與制備提供了重要參考依據(jù)。
在高功率激光系統(tǒng)中，反射膜作為關(guān)鍵光學(xué)元件，其性能直接關(guān)系到系統(tǒng)的輸出能量、光束質(zhì)量以及穩(wěn)定性。HfO?/SiO?高反射膜由于其良好的光學(xué)性能和相對較高的抗激光損傷能力，在 1064nm 波長的高功率激光應(yīng)用中得到廣泛使用 。然而，隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，對反射膜的抗激光損傷性能提出了更高要求 。激光損傷會導(dǎo)致膜層的反射率下降、光學(xué)性能惡化，甚至造成膜層脫落，嚴重影響激光系統(tǒng)的正常運行 。
研究表明，膜層的微觀結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)含量、缺陷分布以及膜層間的界面特性等因素都會對其抗激光損傷性能產(chǎn)生顯著影響。引入覆蓋層是改善膜層性能的一種有效手段。SiO?材料具有化學(xué)穩(wěn)定性高、光學(xué)均勻性好、在 1064nm 波長處吸收低等優(yōu)點，常被用作覆蓋層材料 。本研究通過在 HfO?/SiO?高反射膜表面制備 SiO?半波覆蓋層，系統(tǒng)研究其對高反射膜激光損傷性能的影響，以期為高功率激光系統(tǒng)中反射膜的優(yōu)化設(shè)計提供理論和實驗基礎(chǔ) 。
選用表面粗糙度小于 1nm 的 K9 玻璃作為基底，采用電子束蒸發(fā)技術(shù)在基底上制備 HfO?/SiO?高反射膜 。HfO?作為高折射率材料，在 1064nm 處折射率約為 2.0 - 2.1；SiO?作為低折射率材料，在該波長處折射率約為 1.45 。依據(jù)多層膜干涉理論，設(shè)計了以（HL）sH 為結(jié)構(gòu)的膜系，其中 H 代表 HfO?膜層，L 代表 SiO?膜層，s 為周期數(shù)，經(jīng)優(yōu)化計算確定 s = 15 時，在 1064nm 波長處可實現(xiàn)反射率大于 99.5% 的目標 。
為研究 SiO?半波覆蓋層的影響，制備兩組樣品：一組為未添加 SiO?半波覆蓋層的 HfO?/SiO?高反射膜（樣品 A）；另一組在制備好的 HfO?/SiO?高反射膜表面，利用電子束蒸發(fā)技術(shù)沉積一層厚度為半波長（對應(yīng) 1064nm 波長）的 SiO?覆蓋層（樣品 B） 。
采用波長 1064nm、脈寬 5ns、重復(fù)頻率 1Hz 的高功率脈沖激光器進行激光損傷測試 。實驗采用 1 - on - 1 測試方法，即對每個測試點僅施加一次激光脈沖 。通過逐漸增加激光能量密度，直至膜層表面出現(xiàn)損傷，記錄此時的激光能量密度作為抗激光損傷閾值 。損傷形貌通過掃描電子顯微鏡（SEM）進行觀察，以分析損傷的特征和程度 。同時，利用原子力顯微鏡（AFM）測量損傷區(qū)域及周邊的表面粗糙度，評估激光損傷對膜層表面質(zhì)量的影響 。
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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業(yè)。
一、引言
二、實驗部分
2.1 樣品制備
2.2 激光損傷測試
卷柔新技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實用性突出，濕法鍍膜在價格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
