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采用不同的沉积方法和工艺参数制备了紫外波段薄膜材料MgF2、LaF3和Al2O3的单层膜。研究发现MgF2单层膜采用热舟蒸发可以获得比电子束蒸发更高的激光损伤阈值。LaF3单层膜在较高沉积温度和较慢沉积速率下的抗激光损伤能力较强。对电子束制备的Al2O3的单层膜,使用适当的退火温度可以使其抗激光损伤能力略有增强。
进行了不同材料和基底上的三倍频增透膜性能的研究。分别采用电子束蒸发和热舟蒸发,使用膜厚修正挡板制备了膜系结构为Sub|1.5L0.6H1.1L|Air的Al2O3/MgF2和LaF3/MgF2增透膜。两类增透膜的剩余反射都很低,LaF3/MgF2增透膜具有更强的抗激光损伤能力,其中JGS1基底上的LaF3/MgF2增透膜比UBK7基底上的激光损伤阈值更高。
对45°入射的高反膜的性能进行了初步研究。结果表明氟化物高反膜存在着反射率和激光损伤阈值同时提高的矛盾。针对这个问题,设计制备了组合高反膜,在获得高反射率的同时,抗激光损伤能力也得到了很大的提高。45°S分量组合高反膜随着顶层氟化物膜层数的增加和沉积温度的升高,反射率和激光损伤阈值都得到提高。45°P分量组合高反膜的激光损伤阈值,大大低于氟化物反射膜,而且不同膜层数组合高反膜之间的阈值没有差别,主要是由于组合高反膜的制备方法和P分量下组合高反膜中相对大且特殊的电场分布造成的。尽管如此,与氧化物膜相比,组合高反膜的损伤阈值仍然得到了提高。不同高反膜在P分量下的损伤阈值均远小于其在S分量下的损伤阈值,主要原因也在于此。
以温度场理论为依据,模拟了高反膜和增透膜在不同条件下的温度场分布。模拟结果表明,通过优化工艺,高反膜和增透膜可以达到很高的抗激光损伤能力。