一种低热噪声高反射光学复合膜结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低热噪声高反射光学复合膜结构及其制备方法，该低热噪声高反射光学复合膜结构以超低膨胀光学材料为基底；在基底上镀膜，所述膜由蓝宝石膜层和金刚石膜层交替组成多层膜系，蓝宝石膜层和金刚石膜层之间通过键合或光胶方式结合而成。本发明专利技术以蓝宝石和金刚石材料为镀膜层，利用这两种材料具有极低的机械损耗因子，可以大大降低镀膜材料的布朗热噪声，同时蓝宝石和金刚石这两种材料的折射率差距较大，可以形成高低膜层，实现较高的反射率。本发明专利技术设计的复合膜可以应用于光学参考腔、光学干涉仪、超窄线宽激光器、光学原子钟、引力波探测等高科技领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合膜领域，涉及一种光学复合膜结构，尤其是一种低热噪声高反射光学复合膜结构及其制备方法。
技术介绍
降低超窄线宽激光器的频率噪声对光学原子钟、引力波探测和高精密光谱等高科技领域应用具有至关重要的作用。为了获得频率噪声极低的激光，通常釆用Pound-Drever-Hall(PDH)技术将激光频率精密锁定在超稳光学参考腔的谐振频率上。超窄线宽激光的频率稳定性与光学参考腔有效腔长的稳定性密切相关。影响光学参考腔腔长变化的热噪声却难以抑制和消除，已成为窄线宽激光性能进一步提高的主要限制因素之一。目前，降低光学参考腔热噪声的方法包括：降低光学参考腔温度、釆用机械损耗小的镀膜及腔体材料、增加参考腔腔长、以及增大镜面上的光斑半径等，但都存在一定的局限性。例如，采用单晶硅材料制作的光学腔可以实现10-16量级的超稳激光，但硅光学窗口仅适用于红外波段、且损耗较大、需要复杂的低温系统。而目前常用的镀膜材料SiO2/Ta2O5虽然光学窗口宽，但其机械损耗因子大，直接导致了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低热噪声高反射光学复合膜结构，其特征在于，以超低膨胀光学材料为基底；在基底上镀膜，所述膜由蓝宝石膜层和金刚石膜层交替组成多层膜系，蓝宝石膜层和金刚石膜层之间通过键合或光胶方式结合而成。

【技术特征摘要】
1.一种低热噪声高反射光学复合膜结构，其特征在于，以超低膨胀光
学材料为基底；在基底上镀膜，所述膜由蓝宝石膜层和金刚石膜层交替组
成多层膜系，蓝宝石膜层和金刚石膜层之间通过键合或光胶方式结合而
成。
2.根据权利要求1所述的低热噪声高反射光学复合膜结构，其特征在
于，所述超低膨胀光学材料为ULE或者熔融石英。
3.根据权利要求1所述的低热噪声高反射光学复合膜结构，其特征在
于，所述的蓝宝石膜层由具有超低机械损耗因子蓝宝石材料形成。
4.根据权利要求1所述的低热噪声高反射光学复合膜结构，其特征在
于，所述的金刚石膜层由具有超低机械损耗因子金刚石材料或类金刚石材
料形成。
5.根据权利要求1所述的低热噪声高反射光学复合膜结构，其特征在
于，所述蓝宝石膜层和金刚石膜层交替组成的多层膜系为蓝宝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，许冠军，董瑞芳，张首刚，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61