[发明专利]一种266纳米高功率激光增透膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种266纳米高功率激光增透膜及其制备方法，一种266纳米高功率激光增透膜，膜层结构为：A/cL/bH/aL/SUB/aL/bH/cL/A，其中，SUB代表玻璃基底；A代表空气；H代表高折射率膜层；L代表低折射率膜层；a﹑b﹑c分别为各膜层的四分之一参考波长光学厚度的系数，a为1.6±0.2，b为0.53±0.2，c为1.13±0.2。本发明266纳米高功率激光增透膜，在紫外波段具有高抗激光损伤阈值，该增透膜在266nm波段处透过率可达99.9％以上，既有良好的光谱性能又有较好的机械稳性能和稳定性，可满足目前近紫外领域的一些高端应用。

技术领域

本发明涉及一种266纳米高功率激光增透膜及其制备方法，属于增透膜技术领域。

背景技术

紫外激光由于波长短，分子能量高衍射作用小等优点，广泛使用于材料加工、光刻、医疗、科研等领域。

在光学元件中，由于元件表面的反射作用而使光能损失，为了减少元件表面的反射损失，常在光学元件表面镀层透明介质薄膜，这种薄膜就叫增透膜。

目前市场上的紫外激光产品的增透膜，存在透过率低、抗击光损伤阈值低、使用效果不佳、寿命短等问题。

发明内容

本发明提供一种266纳米高功率激光增透膜及其制备方法，所得增透膜在266nm波段处反射率小于0.05％、透过率可达99.9％以上，提高了抗击光损伤阈值，可达6J/cm²(266nm,7ns)；提高了产品的使用效果及使用寿命；可满足目前近紫外领域的一些高端应用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种266纳米高功率激光增透膜，膜层结构为：A/cL/bH/aL/SUB/aL/bH/cL/A，其中，SUB代表玻璃基底；A代表空气；H代表高折射率膜层；L代表低折射率膜层；a﹑b﹑c分别为各膜层的四分之一参考波长光学厚度的系数理论值，a为1.6±0.2，b为0.53±0.2，c为1.13±0.2。

上述参考波长为266nm。

上述紫外波段具有高抗激光损伤阈值的激光薄膜的设计与制备方法，该增透膜在266nm波段处透过率可达99.9％以上。抗击光损伤阈值达6J/cm²(266nm,7ns)；可满足目前近紫外领域的一些高端应用。

为了进一步降低增透膜的吸收，高折射率膜层所用材料为HfO₂或AL₂O₃；低折射率膜层所用材料为SIO₂或MgF₂。

基底所用材料优选为熔石英、蓝宝石或氟化钙等。

各膜层优选的物理厚度为：aL为75.44±7.5nm，bH为20±2nm，cL为52.36±5.2nm。

上述266纳米高功率激光增透膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)超声波清洗：超声清洗去除玻璃基底表面附着的微观颗粒，使膜层附着性更强；

(2)薄膜制备:使用电子束或电阻热蒸发方法在玻璃基底上蒸镀，同时在真空室导入高纯氧气，使得沉积材料在高真空状态下能得到充分氧化，其中高纯氧气的纯度≥99.99％，以降低薄膜的吸收，从而提高抗激光损伤阈值；此方法不但保留了热蒸发方法制备激光薄膜独有的有利性能，同时改善了薄膜的本征吸收和缺陷密度，具有针对性强、品质高、简单易行的特点。蒸镀时，玻璃基底镀完一面，然后重复步骤(2)镀另一面，双面镀膜的工序一致。

上述高纯氧气纯度的百分比为体积百分比。