具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计

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具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计

刘华松, 刘杰, 王利栓, 姜玉刚, 冷健, 季一勤

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刘华松, 刘杰, 王利栓, 姜玉刚, 冷健, 季一勤. 具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2737-2741.

引用本文:

刘华松, 刘杰, 王利栓, 姜玉刚, 冷健, 季一勤. 具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2737-2741.

Liu Huasong, Liu Jie, Wang Lishuan, Jiang Yugang, Leng Jian, Ji Yiqin. Design of laser antireflection coating on substrate with subsurface damage[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(10): 2737-2741.

Citation:

Liu Huasong, Liu Jie, Wang Lishuan, Jiang Yugang, Leng Jian, Ji Yiqin. Design of laser antireflection coating on substrate with subsurface damage[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(10): 2737-2741.

具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计

1.
天津津航技术物理研究所天津市薄膜光学重点实验室,天津 300192;
2.
中国人民解放军驻中国空军导弹研究院军事代表室,河南洛阳 471009

基金项目:

国家自然科学基金（61235011）;天津市科委项目（10JCYBJC01500，12JCQNIC01200）

作者简介:
刘华松（1980- ），男，高级工程师，博士生，主要从事激光薄膜的设计、制备与测试技术研究。Email：liuhuasong@gmail.com

中图分类号: O484

Design of laser antireflection coating on substrate with subsurface damage

1.
Tianjin Key Laboratory of Optical Thin Film,Tianjin Jinhang Institute of Technical Physics,Tianjin 300192,China;
2.
Military Deputy Office of PLA in China Airborne Missile Academy,Luoyang 471009,China

摘要: 光学材料的亚表面损伤层（SSD）是激光光学领域内的研究热点之一。亚表面损伤层的存在将导致其表面薄膜特性发生变化，尤其是在高精度低损耗激光薄膜的设计与制造中亚表面损伤层必须给予考虑。文中研究了亚表面损伤层的物理特性，并借助于椭圆偏振仪测量基底表面的椭偏光谱，反演计算出SSD 的物理厚度和折射率梯度。通过计算得到了亚表面的深度和梯度对激光减反膜反射率光谱的影响，证明了亚表面深度对反射率的影响具有周期效应。在考虑亚表面损伤层的深度和梯度存在的基础上，对激光减反膜的设计进行了理论修正，数值实验结果证明通过膜系的修正可以实现633 nm 处的零反射。
- 激光减反膜 /
- 亚表面损伤层 /
- 椭偏光谱 /
- 折射率梯度
Abstract: Subsurface damage (SSD) of optical material is a focal point of research in laser optical field. The existence of SSD of substrates would change the properties of thin film, and the influence of the surface damage in substrates is essential to ansider during the design, manufacture of high precision low loss laser antireflection coating. Physical properties of SSD were studied. And the physical thickness and refractive index gradient of SSD could be retrieved by the spectroscopic ellipsometry of substrate surface. Then the effect of them on reflection spectrum of antireflection coating was obtained by calculation. The depth of SSD affects the reflection spectrum periodically. At last, with depth and gradient of SSD taken into account, the design of laser antireflection coating was revised theoretically, and the numerical experiment shows that the design is possible to realize zero-reflection at 633 nm.
- antireflection coating /
- subsurface damage /
- spectroscopic ellipsometry /
- refractive index gradient

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具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计

1. 天津津航技术物理研究所天津市薄膜光学重点实验室,天津 300192;

2. 中国人民解放军驻中国空军导弹研究院军事代表室,河南洛阳 471009

作者简介:
刘华松（1980- ），男，高级工程师，博士生，主要从事激光薄膜的设计、制备与测试技术研究。Email：liuhuasong@gmail.com

收稿日期: 2013-02-04
修回日期: 2013-03-27
刊出日期: 2013-10-25

基金项目:

国家自然科学基金（61235011）;天津市科委项目（10JCYBJC01500，12JCQNIC01200）

中图分类号: O484

关键词:

摘要: 光学材料的亚表面损伤层（SSD）是激光光学领域内的研究热点之一。亚表面损伤层的存在将导致其表面薄膜特性发生变化，尤其是在高精度低损耗激光薄膜的设计与制造中亚表面损伤层必须给予考虑。文中研究了亚表面损伤层的物理特性，并借助于椭圆偏振仪测量基底表面的椭偏光谱，反演计算出SSD 的物理厚度和折射率梯度。通过计算得到了亚表面的深度和梯度对激光减反膜反射率光谱的影响，证明了亚表面深度对反射率的影响具有周期效应。在考虑亚表面损伤层的深度和梯度存在的基础上，对激光减反膜的设计进行了理论修正，数值实验结果证明通过膜系的修正可以实现633 nm 处的零反射。

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