【摘 要】
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自激光技术诞生以来,光学薄膜的激光损伤阈值（LIDT）一直是激光系统应用的一个研究热点。而激光系统的进一步发展更是直接受到具有高质量和高损伤阈值的光学薄膜的限制。因此,随着高质量、高功率激光器件的发展,激光损伤问题的研究已经从激光器件本身转移到光学薄膜上。光学薄膜受到镀制工艺的影响而改变其光学特性和结构,从而影响其抗激光损伤阈值。因此,选择合适的镀膜材料,明确腔面镀膜的工艺条件以及优化设计腔面膜的
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自激光技术诞生以来,光学薄膜的激光损伤阈值（LIDT）一直是激光系统应用的一个研究热点。而激光系统的进一步发展更是直接受到具有高质量和高损伤阈值的光学薄膜的限制。因此,随着高质量、高功率激光器件的发展,激光损伤问题的研究已经从激光器件本身转移到光学薄膜上。光学薄膜受到镀制工艺的影响而改变其光学特性和结构,从而影响其抗激光损伤阈值。因此,选择合适的镀膜材料,明确腔面镀膜的工艺条件以及优化设计腔面膜的膜系结构,对于提高器件的腔面损伤阈值及其使用寿命具有重要意义。本论文围绕H4钛酸镧薄膜,首先实验研究了H4薄膜的制备工艺,利用离子束辅助电子束蒸镀薄膜的方法制备了单层的H4薄膜,研究了离子束流密度和沉积温度等制备工艺参数对H4薄膜的折射率、消光系数及表面粗糙度的影响,明确了用于制备H4薄膜的工艺参数。接着详细研究了H4薄膜的抗激光损伤特性,使用优化后的工艺参数制备一批H4单层膜,对样品分别进行不同时间的离子后处理、不同温度的退火后处理以及两步后处理,探究后处理工艺对H4膜的透过率、折射率、消光系数和表面粗糙度的影响,并使用Nd:YAG激光器采用“1-on-1”的测试方法测试得到了不同后处理条件下H4薄膜的抗激光损伤阈值。研究结果表明,适当的运用后处理技术能够有效提高H4薄膜的抗激光损伤阈值。利用TFC软件仿真设计了Si O2/Ti O2、Si O2/Ta2O5和Si O2/H4高反膜,通过对比研究三组膜系的激光损伤形貌,分析了Si O2/H4高反膜的损伤特性。基于上述研究,最后优化设计了用于808nm半导体激光器的Si O2/H4高反膜,并完成器件的制备,最大输出功率为5.4W,研究结果表明H4钛酸镧薄膜是半导体激光器腔面膜的理想材料。
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