[发明专利]一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置

权利要求书

1.一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置，包括主控台（1）、真空腔（2）、膜料盘（3）、膜料（4）、膜料激发源（5）、辅助源（6）、工件盘（7）、薄膜厚度控制系统（8）、控温系统（9）、膜厚均匀性修正系统（10）、光学基片（11）；其特征在于，还包括实时激光拦截装置；

主控台（1），置于真空腔（2）外，用于设置并实时显示镀膜时工艺参数；

真空腔（2），用于提供光学镀膜所需的真空环境；

膜料盘（3），置于真空腔内，用于放置膜料；

膜料（4），提供形成光学薄膜所需材料；

膜料激发源（5），置于真空腔（2）内，用于产生高能粒子（5-1）激发膜料盘（3）中的膜料（4）；

辅助源（6），置于真空腔（2）内，发射高速离子以增加所述激发后的膜料在目标方向的动能，并使其充分氧化；

工件盘（7），置于真空腔（2）内，用于固定待镀膜的光学基片（11）；

薄膜厚度控制系统（8），用于控制镀膜过程中膜层厚度；

控温系统，置于真空腔（2）内，用于提供薄膜生长所需温度环境；

实时激光拦截装置，用于发射高能激光面阵，高能激光面阵能够实时清除真空腔中的杂质颗粒和/或激发后的膜料中的杂质颗粒，实现提纯作用，以及增加激发后的膜料的原子活性，从而提高成膜化学计量比；

所述实时激光拦截装置包括：激光拦截装置控制台（12-1）、激光器固定装置（12-2）以及依次光学共轴设置的激光器（12-3）、激光面阵发生器（12-4）和激光能量匀化收集腔（12-5）；

所述激光拦截装置控制台（12-1），用于设置所述激光器（12-3）工作参数并控制所述激光器（12-3）的工作状态；

所述激光面阵发生器（12-4），将从所述激光器（12-3）发射的高能激光束形成呈空间分布的激光面阵（12-7）；

所述激光能量匀化收集腔（12-5），收集剩余激光；或将剩余激光与射入到所述激光能量匀化收集腔（12-5）表面的激光呈一定角度反回，进而对激发的膜料继续拦截，从而清除激发膜料以及真空腔中的杂质颗粒；

所述激光面阵的传输方向与所述激发后的膜料的传输方向成一定夹角，使得激光面阵在沿被激发膜料和光学基片之间的方向传输形成激光拦截面, 以实时拦截激发后的膜料以及真空腔中的杂质颗粒，实现提纯；

或者，所述激光面阵（12-7）直接照射光学基片的靶面以实时拦截激发后的膜料以及真空腔中的杂质颗粒，实现提纯。

2.根据权利要求1所述的一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置，其特征在于，所述激光器（12-3）数量为N台，所述激光拦截装置控制台（12-1）还包括脉冲信号驱动器；

所述脉冲信号驱动器输出N路驱动信号，N路驱动信号一一对应控制N台激光器的工作状态，N路驱动信号依次信号延迟，使得N台激光器发射的激光形成时间分布拦截阵列；其中，所述N为正整数。

3.根据权利要求1所述的一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置，其特征在于，所述激光面阵发生器（12-4）形成的激光面阵（12-7）的功率密度高于光学薄膜目标损伤阈值。

4.根据权利要求1所述的一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置，其特征在于，所述控温系统（9）通过照射所述光学基片（11），控制光学基片（11）的温度，提供薄膜生长所需温度环境；

或者，所述控温系统（9）控制整个真空腔（2）的温度，提供薄膜生长所需温度环境。

5.根据权利要求1所述的一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置，其特征在于，所述激光器的工作参数由该领域专业人员依据目标光学薄膜确定，所述工作参数包括波长、重复频率和脉冲宽度。

6.根据权利要求1所述的一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置，其特征在于，所述实时激光拦截装置置于真空腔（2）内。

7.根据权利要求1所述的一种提高光学薄膜损伤阈值的大面激光薄膜制备装置，其特征在于，所述实时激光拦截装置置于真空腔（2）外；

所述真空腔（2）还设置有激光窗口（13），所述激光拦截装置发射的高能激光透过所述激光窗口（13）进入或穿过所述真空腔（2）。