一种提高高反光学薄膜激光损伤阈值的镀制方法。随着激光器输出功率和能量的不断提高，对激光器腔镜高反膜的反射率和损伤阈值提出了越来越高的要求，大多数企业和研究机构采用的是电子枪热蒸发的方法，此方法镀制的膜层比较疏松，表面缺陷严重。本发明专利技术要解决的技术问题在于上述现有技术的不足，从膜层设计结构以及沉积膜层的内部质量来提高高反膜激光损伤阈值。该方法大幅度提高激光损伤阈值，而且所镀制的膜层非常致密、吸收小、操作方法简单、光谱指标稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学镀膜领域，具体指一种提高高反光学薄膜激光损伤阈值的镀制方 法。技术背景随着激光器输出功率和能量的不断提高，对激光器腔镜高反膜的反射率和损伤阈 值提出了越来越高的要求，如何能够制备出超高反射率、超低损耗和高抗激光损伤能力的 全介质激光反射膜，成为国内外学者研究的热点，也是光电企业追求的目标。目前，大多数 企业和研究机构采用的是电子枪热蒸发的方法，此方法镀制的膜层比较疏松，表面缺陷严 重。一些机构在镀前或镀后采用离子源或亚阈值的激光对基片和膜的表面进行预处理，阈 值提高不明显，没能大幅度提高激光损伤阈值。本专利技术要解决的技术问题在于上述现有技术的不足，从膜层设计结构以及沉积膜 层的内部质量来提高高反膜激光损伤阈值。该方法大幅度提高激光损伤阈值，而且所镀制 的膜层非常致密、吸收小、操作方法简单、光谱指标稳定。
技术实现思路
以FS玻璃为基片，首先将其放入过滤汽油中超声清洗10分钟，取出后用IPA超声 清洗烘干，然后用酒精乙醚擦拭干净放入真空室。用离子束溅射沉积(IBS)的方法沉积金 属iTa和Si02，设备为SPECROR-Ion Beam System Manager真空镀膜机。基片温度为150°C， 恒温30分钟，沉积时温度为80°C，本底真空为9*10-6Torr，蒸发真空为3*10_4Torr。镀前 采用12cm离子源对基片表面刻蚀10分钟。16cm离子源工作气体为99. 999%的高纯氩气，流量为18sccm，RF为5sccm的 氩气，12cm离子源工作气体为99. 999 %的高纯氩气和99. 999 %的高纯氧气，流量分别为 12sccm，3sccm，RF为5sccm的氩气。靶材氧气流量为25sccm。16cm离子源设置Beam voltage :1250V, Beam Current :600mA, Accel Voltage :250Vo 12cm 离子源设置Beam voltage :450V, Beam Current 150mA, Accel Voltage :250Vo膜系设计为HR-1064/532-HT-808，高折射率材料H为Ta205，低折射率材料L为 Si02，中心波长为532nm，设计过程中确保最后一层的为Si02，并且光学厚度超过4L，另外， 尽量保证激光产生的驻波波谷位于最外层与次外层的LH分界面上。对改进后的薄膜进行弱吸收和激光损伤阈值进行测试表明，与改进前的对比，弱 吸收减小到13ppm，激光损伤阈值由40. 6J/cm2提高到112. 9J/cm2。具体实施方式实施例一以FS玻璃为基片，首先将其放入过滤汽油中超声清洗10分钟，取出 后用IPA超声清洗烘干，然后用酒精乙醚擦拭干净放入真空室。用离子束溅射沉积(IBS) 的方法沉积金属iTa和Si02，设备为SPECROR-Ion Beam System Manager真空镀膜机。基片温度为150°C，恒温30分钟，沉积时温度为80°C，本底真空为9*10-6Torr，蒸发真空为 3*10-4Torr。镀前采用12cm离子源对基片表面刻蚀10分钟。12cm离子源工作气体为 99. 999%的高纯氩气和99. 999 %的高纯氧气，流量分别为12sccm，3sccm，RF为5sccm的 氩气。靶材氧气流量为25SCCm。膜系设计为HR-1064/532-HT-808，高折射率材料H为 Ta205，低折射率材料L为Si02，中心波长为532nm，设计过程中确保最后一层的为Si02，并 且光学厚度超过4L，另外，尽量保证激光产生的驻波波谷位于最外层与次外层的LH分界面 上。对改进后的薄膜进行弱吸收和激光损伤阈值进行测试表明，与改进前的对比，弱吸收减 小到13ppm，激光损伤阈值由40. 6J/cm2提高到112. 9J/cm2。权利要求1.，其特征在于将需镀制的基片清洗 干净并烘干后，先采用离子源对基片表面进行刻蚀，再使用离子束沉积方法于基片上镀制 特殊设计的膜系，以FS玻璃为基片，首先将其放入过滤汽油中超声清洗10分钟，取出后用 IPA超声清洗烘干，然后用酒精乙醚擦拭干净放入真空室；用离子束溅射沉积(IBQ的方法 沉积金属iTa和Si02，设备为SPECROR-Ion Beam System Manager真空镀膜机；基片温度为 1500C，恒温30分钟，沉积时温度为80°C，本底真空为9*10-61^1·!·，蒸发真空为3^10-4 !^ ； 镀前采用12cm离子源对基片表面刻蚀10分钟。2.如权利要求1所述，其特征在于所 使用的刻蚀离子源可以是16cm离子源工作气体为99. 999%的高纯氩气，流量为18sCCm，RF 为kccm的氩气；12cm离子源工作气体为99. 999%的高纯氩气和99. 999%的高纯氧气，流 量分别为lkccm，3sccm，RF为kccm的氩气；靶材氧气流量为2kccm。全文摘要。随着激光器输出功率和能量的不断提高，对激光器腔镜高反膜的反射率和损伤阈值提出了越来越高的要求，大多数企业和研究机构采用的是电子枪热蒸发的方法，此方法镀制的膜层比较疏松，表面缺陷严重。本专利技术要解决的技术问题在于上述现有技术的不足，从膜层设计结构以及沉积膜层的内部质量来提高高反膜激光损伤阈值。该方法大幅度提高激光损伤阈值，而且所镀制的膜层非常致密、吸收小、操作方法简单、光谱指标稳定。文档编号G02B5/08GK102086502SQ201010555039公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日专利技术者凌文战, 吴小春 申请人:福建福晶科技股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高高反光学薄膜激光损伤阈值的镀制方法，其特征在于将需镀制的基片清洗干净并烘干后，先采用离子源对基片表面进行刻蚀，再使用离子束沉积方法于基片上镀制特殊设计的膜系，以ＦＳ玻璃为基片，首先将其放入过滤汽油中超声清洗１０分钟，取出后用ＩＰＡ超声清洗烘干，然后用酒精乙醚擦拭干净放入真空室；用离子束溅射沉积（ＩＢＳ）的方法沉积金属Ｔａ和ＳｉＯ２，设备为ＳＰＥＣＲＯＲ－Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｎａｇｅｒ真空镀膜机；基片温度为１５０℃，恒温３０分钟，沉积时温度为８０℃，本底真空为９＊１０－６Ｔｏｒｒ，蒸发真空为３＊１０－４Ｔｏｒｒ；镀前采用１２ｃｍ离子源对基片表面刻蚀１０分钟。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴小春，凌文战，
申请(专利权)人：福建福晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35
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