一种提高Tm激光器腔镜用薄膜损伤阈值的制备方法

摘要

本发明涉及一种提高Tm激光器腔镜用薄膜损伤阈值的制备方法，该方法属于薄膜光学领域，主要针对2μm波段Tm激光器腔镜用薄膜的瓶颈——薄膜的水吸收。2μm波段的激光处于水和水蒸气的强吸收区，且包含1.94μm、2.09μm和2.94μm等水吸收峰，已有的研究表明造成2μm波段激光薄膜损伤阈值低的主要因素就是薄膜内的水吸收。本发明通过采用离子源辅助沉积技术，离子源电压范围为600V~900V，同时采用金属Hf和石英环SiO₂两种镀膜源材料，沉积速率分别为0.15nm/s和1nm/s，可以减少薄膜中吸收水的含量，甚至使薄膜中没有水，从而提供了一种提高Tm激光器腔镜用薄膜损伤阈值的制备方法。该方法可以极大幅度提高Tm激光器腔镜用薄膜的激光损伤阈值，而且具有针对性强、效率高、简单易行的特点。

主权项

一种提高Tm激光器腔镜用薄膜损伤阈值的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)将基板清洗干净，然后利用高纯氮气吹干后放入镀膜机；(2)控制镀膜机内本底真空度为1×10^‑3Pa～6×10^‑3Pa，将基板加热至200℃，并恒温80分钟；(3) 采用电子束交替蒸发金属Hf和石英环SiO₂，即用电子束轰击金属Hf或石英环SiO₂，使金属Hf温度升高先变成液态再变成气态并蒸发到基板上，石英环SiO₂温度升高直接变成气态并蒸发到基板上；每镀制一层HfO₂或SiO₂薄膜的同时都用离子源辅助沉积，控制离子源电压为600~900V；蒸发HfO₂时的氧分压为4.0E^‑2Pa，速率为0.15nm/s，蒸发SiO₂时的氧分压为1.0E^‑2Pa，速率为1nm/s；(4)重复步骤（3）交替镀膜，至最后一层膜镀制结束；(5)待真空室内温度自然冷却至室温后取出镀制好的样品。