[發(fā)明專利]一種提高高反射薄膜激光損傷閾值的方法

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• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN115480393A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳笑迎;游麗君;趙麗麗;宋力昕;鄭剛;王楓
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B5/08
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

1.一種提高高反射薄膜激光損傷閾值的方法，其特征在于，包括：

(1)根據高反射薄膜性能要求按照1/4波長厚度設計出相應膜系，膜系的總層數為N層，其中N＞7，設定緊鄰電磁波入射方向的膜層為第1層，緊鄰電磁波出射方向的膜層為第N層；

(2)設定薄膜內部電壓強度最大值為E_max，據軟件計算結果找出第m層，第m層與第m+1層界面處的電場強度E_m滿足：0.2E_max≤E_m≤0.6E_max；

(3)當k≤m時，將第k層劃分為等厚的兩小層k_a和k_b，兩小層的厚度均為其中，k_a靠近基底側，k_b遠離基底側；

(4)在兩個蒸發(fā)源位置分別放入相應鍍膜材料，本底真空度≤5×10^-3Pa，用離子源對基底表面進行5～10分鐘的刻蝕，烘烤溫度范圍120℃～250℃，氧分壓為0～5×10^-2Pa，開始進行蒸鍍；

(5)當第1層緊鄰基底時，先進行第1層至第m層的無界面膜層制備，再按照膜系設計分別以恒定速率依次制備第m+1層至第N層；

(6)或者，當第N層緊鄰基底時，先按照膜系設計分別以恒定速率依次制備第N層至第(N-m)層。接下來，進行第m層至第1層的無界面膜層制備。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當第1層緊鄰基底時，先進行第1層至第m層的無界面膜層制備，包括：當k＝1時，先以恒定速率鍍制第1a層；當2≤k≤m時，同時蒸鍍膜系中的第(k-1)_b層及第k_a層，設定第(k-1)_b層的起始速率為通過控制電子槍功率使其在時間t內線性變化至0，同時調控第k_a層的速率在相同時間t內由0線性變化為k_a層的終止速率與k_b層起始速率相同，令且滿足：V_k·t＝d_k；第m_b層以速率V_m鍍制。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當第N層緊鄰基底時，第m層至第1層的無界面膜層制備過程包括：先以恒定速率鍍制第m_a層；當m≥k≥2時，同時蒸鍍膜系中的第k_b層及第(k-1)_a層，設定第k_b層的起始速率為通過控制電子槍功率使其在時間t內線性變化至0，同時調控第(k-1)_a層的速率在相同時間t內由0線性變化為k_a層的終止速率與k_b層起始速率相同，令則各參數滿足如下關系：V_k·t＝d_k；第1_b層以速率V₁鍍制。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述鍍膜材料的材質包括氧化物、氟化物。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述氧化物為HfO₂、SiO₂、SiO、Ta₂O₅、TiO₂、MgO、Al₂O₃、Nb₂O₅、ZrO₂、Y₂O₃中的至少一種；所述氟化物為MgF₂、LiF、LaF₃、NaF、ThF₄中的至少一種。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述基底為玻璃、晶體或金屬。

7.一種根據權利要求1-6中任一項所述的方法制備的高反射薄膜，其特征在于，在靠近電磁波入射方向一側用無界面薄膜代替了部分多層薄膜，通過無界面薄膜和多層薄膜的有序組合得到所述高反射薄膜。