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《四川大学》 2004年
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高损伤阈值介质膜层的制备及其研究

刘强  
【摘要】:强激光系统中的所有光学元件并不都具有相同的抗激光损伤阈值,某一种或两种元件通常就可能限制了激光系统的正常运行。实验表明,薄膜光学元件的损伤阈值是限制强激光系统功率密度提高的瓶颈之一。而影响薄膜激光损伤阈值的因素有:①基体材料、镀膜材料、膜层组合,②镀膜工艺、基片处理、膜层预处理效应,③所用的强激光参数。尽管这三类因素的相互作用关系是复杂的,但是阈值大小却是所有这些因素最直接的综合反映。 本文从安装调试一台电子束蒸发镀膜新设备(上海曙光机械制造厂生产)开始,首次成功地制备了HfO_2+Al_2O_3混合膜层。同时,对镀膜材料选用、K9玻璃基片清洗工艺、薄膜制备、薄膜特性表征、激光损伤阈值等几方面又进行了研究。分析比较了激光辐照损伤的雪崩电离理论模型、多光子吸收电离理论模型、杂质缺陷吸收理论模型的特点,得到高损伤阈值的镀膜材料的选择原则,是选用具有带隙较大的介质材料。结合我们的实验,着重讨论了等离子体闪光、透射反射扫描和散射光的激光辐照损伤判别方法。获得如下主要结果: 1.安装、调试了电子束蒸发镀膜新设备。 2.为了提高薄膜元件的激光损伤阈值,选择混合膜料。讨论了HfO_2+Al_2O_3混合膜料选择的根据,所作分析结果未见报道。 3.成功地制备了HfO_2+Al_2O_3、ZrO_2+Y_2O_3、HfO_2、Al_2O_3等膜层及混合膜。其中,在K9玻璃基片上制备HfO_2+Al_2O_3混合膜在国内是首次。并得到该薄膜的最佳工艺条件:HfO_2和Al_2O_3的质量比为90∶10,本底真空度2×10~(-3)Pa,工作真空度6×10~(-3)Pa,电子枪功率0.98~1.05kW,基片温度250℃。光电子能谱(XPS)检测结果表明,该膜层是均匀的。 与现有的膜层损伤闭值相比较,我们所制备的HfOZ+A12O3(90:10) 混合膜的闭值是高的。其研究内容和结果均未见报道。 4.镀制了Z心2+YZO3薄膜 不同膜厚的ZrOZ+YZO3(80:20wt%)膜层,其激光损伤闭值相同, 与膜层厚度无关。在膜厚小于Zoonln时,膜层表面粗糙度随膜厚增加而 迅速减小;膜厚大于200lun时,表面粗糙度随膜厚增加而逐步减小,并 趋向于Kg玻璃衬底的粗糙度。 5.X射线衍射( XRD)分析表明,所有薄膜均为无定形结构。用椭圆 偏振法测定了薄膜折射率,结果表明膜层折射率稳定。光电子能谱(XPS) 检测结果表明:薄膜表层存在有碳和水气;不存在金属杂质污染。 6.采用相衬显微镜、雾气法、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微 镜(AFM)等测试方法,观测了薄膜损伤形貌,分析了损伤特点,并把 损伤形貌分为六类。其中,用电子显微镜观察损伤,国内未见报道。 7.进行了激光损伤闭值的研究,其中部分内容未见报道。 ①为了充分利用R一on一1测试法所获得的实验数据,采用平均值数据 处理方法(不同于极小值数据处理方法),给出了表示样品损伤阂值分布 的相关参数(标准偏差,平均相对偏差),得出了标准偏差和相对偏差随 束斑增大而减小的趋势的结论。并解释了R一。n一1测试法得到的同一样品 不同测试点之间的损伤闭值相差一倍以上的实验现象。其研究结果未见报 道。②对1一on一1测试法的实验结果分别采用线性拟合与非线性拟合进行 了比较研究,发现有的样品采用非直线拟合得出的零几率损伤闭值与实际 情况更接近一些。其研究结果未见报道。 8.给出了一个优化的Kg玻璃基片清洗新工艺,为大口径基片清洗提 供了一个很有价值的参考工艺;该清洗工艺对其表面粗糙度和面形均没有 产生负面影响:该清洗工艺能够有效地去除污物、对人体危害小、对环境 污染小、能有效防止二次污染。整个工艺过程的重复性好。经新清洗工艺 清洗后镀制的膜层的激光损伤闭值比一般清洗的损伤闭值高出一倍多。该 新工艺是本文的创新工作之一。 关键词:电子束蒸发,薄膜,数据处理,损伤闽值,基片清洗工艺。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB43

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【引证文献】
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1 郭培涛;长脉冲激光辐照下多孔薄膜激光损伤机制研究[D];武汉理工大学;2011年
2 兰岚;工作在超短脉冲条件下的光学介质薄膜[D];四川大学;2006年
3 黄才华;多孔薄膜激光诱导损伤机制研究[D];武汉理工大学;2010年
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1 刘政;离子束技术在超低损耗薄膜中的应用[D];西安工业大学;2007年
2 张继凯;磁控溅射镀制Al_2O_3薄膜及其应用[D];西安工业大学;2010年
3 李荣;光学介质薄膜的激光损伤特性研究[D];西安工业大学;2010年
【参考文献】
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1 胡季平;真空镀铝镜玻璃前处理分析[J];玻璃与搪瓷;1995年01期
2 赵强,范正修;光学薄膜界面吸收对温度场的影响[J];光学学报;1996年06期
3 胡建平,马孜,李伟,付雄鹰,李瑞洁;氧化物薄膜抗1064nm脉冲激光损伤的特性研究[J];光学学报;2000年02期
4 龚辉,王明利,李成富,程雷;硅、锗片的激光损伤及加固研究[J];光学学报;1998年06期
5 周耀,张华民,赵修仁,陈永英;溶胶-凝胶法制备SiO_2膜的研究[J];硅酸盐学报;1995年01期
6 李美成,陈学康,杨建平,王菁,赵连城;脉冲激光纳米薄膜制备技术[J];红外与激光工程;2000年06期
7 张林,杜凯,周兰,涂海燕;高功率激光单层SiO_2减反膜的研制[J];激光技术;1996年03期
8 夏晋军,李仲伢,程雷;532nm激光对光学薄膜的损伤[J];激光技术;1996年06期
9 刘强,林理彬,祖小涛,甘荣兵;强激光辐照损伤判别方法[J];激光杂志;2002年04期
10 胡文涛,范正修,刘立明;CO_2激光预处理1.06μm高反射膜对吸收和损伤阈值的影响[J];中国激光;1992年11期
【共引文献】
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1 解孝林;PET/PEA共混物的非等温结晶及晶态结构[J];工程塑料应用;1997年03期
2 刘建林,肖久梅,史孝群,龚春秀,马文江;纳米CaCO_3填充环氧树脂分散技术及力学性能研究[J];工程塑料应用;2003年03期
3 陈智勇;倪翀奕;张凤心;;RH精炼真空泵技术转化与故障分析[J];鞍钢技术;2009年06期
4 金力成;金波;;金属薄膜的质量造成电阻器失效的分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年05期
5 孟影;金绍维;;La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3外延膜厚度引起的电阻率变化[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期
6 鲁照权;郑国俊;董学平;殷礼胜;彭海军;余波;;基于低阶自适应模型及时滞补偿的单晶硅直径控制研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年04期
7 方向红;;自洁净玻璃纳米TiO_2薄膜制备的研究进展[J];安徽化工;2010年01期
8 钟赛意,汤国辉,王善荣;功率超声波在农产品加工中应用的研究进展[J];安徽农业科学;2005年08期
9 杨黎燕;赵新法;;超声波提取决明子蒽醌成分的研究[J];安徽农业科学;2008年05期
10 王建安;苑光辉;李艳芝;王洪英;吴国荣;;超声法提取芦笋老茎中多糖的最佳工艺优化[J];安徽农业科学;2009年28期
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2 王玉廷;李俊岭;;模板清洗技术浅谈[A];2003中国电子制造技术论坛暨展会暨第七届SMT、SMD技术研讨会论文集[C];2003年
3 程敬泉;姚素薇;;超声诱导电化学反应及其应用[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
4 孙建军;谢步高;;半导体芯片铜线工艺中的添加剂作用机理研究进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
5 周言敏;李建芳;王君;袁勇;梅高国;;宽光谱监控法制作红外超宽带减反膜[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 李建芳;周言敏;王君;袁勇;梅高国;;光学薄膜在激光测距望远镜中的应用及设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
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2 张发生;4H-SiC同质外延薄膜及其高压肖特基二极管器件研究[D];湖南大学;2010年
3 游峰;面向微波应用的铊系高温超导薄膜研究[D];南开大学;2010年
4 汤如俊;小颗粒CoPt单层和双层垂直磁记录介质研究[D];电子科技大学;2010年
5 熊飞;钙钛矿型氧化物薄膜的激光感生热电电压效应及光探测器应用[D];昆明理工大学;2008年
6 凌张伟;基于临界折射纵波和表面波的压力容器压力测量方法研究[D];浙江大学;2010年
7 尚杰;铁电氧化物薄膜的制备及其激光感生电压效应[D];昆明理工大学;2010年
8 孙鸣捷;微型投影显示系统中混合光源照明技术和激光散斑消除技术的研究[D];浙江大学;2010年
9 荀涛;清洁强流真空二极管相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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1 魏星斌;中红外PPLN光参量振荡技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 李东海;短脉冲激光对材料的作用及破坏机理研究[D];中国工程物理研究院;2010年
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5 魏运飞;金属薄板的兰姆波成像检测方法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 沙鹏;半导体泵浦高重频绿光激光器研究[D];长春理工大学;2010年
7 周书刚;真空阴极弧制备纳米复合Zr-C-N薄膜的研究[D];长春理工大学;2010年
8 赵缨慰;900nm~1100nm抗激光损伤高反射膜的研究[D];长春理工大学;2010年
9 赵晓宏;Cr~(4+):YAG晶体的生长与缺陷分析[D];长春理工大学;2010年
10 陈庆友;稀土掺杂新型镀膜材料的研究[D];长春理工大学;2010年
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1 杨立荣;刘淑贤;靳正国;;溶胶-凝胶法制备多孔ZnO薄膜及其性能表征[J];兵器材料科学与工程;2006年05期
2 潘英俊,封君;强激光对光学薄膜的损伤机理[J];半导体光电;1997年01期
3 高芬;;超薄多孔阳极氧化铝薄膜的制备和光学特性[J];半导体光电;2008年05期
4 杨国伟;离子镀光学薄膜的等离子体物理过程[J];半导体光电;1996年01期
5 葛春桥,薛亦渝,胡小锋,郭爱云;溶胶-凝胶法制备AZO薄膜工艺参数的优化[J];半导体技术;2005年05期
6 丛熙盛;三氧化二铝掺杂物的特性及在MCVD中的应用[J];北方交通大学学报;1996年05期
7 马捷,翟乐恒,徐信夫;激光物理气相沉积Al_2O_3薄膜[J];北京工业大学学报;1998年03期
8 王德宪,郭利娅;溶胶——凝胶镀膜技术综述(连载4)[J];玻璃;2003年02期
9 吴海霞,王占和,李印增;多孔Al_2O_3薄膜的研制[J];传感器技术;2003年02期
10 梁燕萍,卢敏;多孔氧化铝介质膜的光功能特性[J];材料保护;2000年05期
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1 张璐;姚素薇;张卫国;王宏智;;铝阳极氧化膜的纳米力学性能研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
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1 黄伟;中远红外激光薄膜技术研究[D];四川大学;2005年
2 黄才华;多孔薄膜激光诱导损伤机制研究[D];武汉理工大学;2010年
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1 甘荣兵;强激光光学膜层损伤判据及检测方法研究[D];四川大学;2002年
2 张德景;离子辅助沉积对薄膜特性的影响[D];浙江大学;2004年
3 陈松林;ZrO_2薄膜生长及其工艺对微结构的影响[D];四川大学;2004年
4 迟晓丽;离子辅助镀高功率CO_2激光薄膜研究[D];华中科技大学;2004年
5 段利华;光学薄膜激光损伤及散射检测研究[D];重庆大学;2005年
6 张问辉;高功率激光诱导光学元件损伤场效应及阈值测试研究[D];四川大学;2005年
7 祁俊路;射频反应磁控溅射法制备Al_2O_3薄膜结构与性能的研究[D];合肥工业大学;2006年
8 黄磊;偏压电子束蒸发沉积氧化物光学薄膜研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 蒋艳锋;长脉冲强激光对光学材料热损伤的研究[D];四川大学;2006年
10 鲁嘉;电子束蒸发制备抗激光损伤ZrO_2/SiO_2膜系及表面特征研究[D];合肥工业大学;2006年
【二级引证文献】
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1 弥谦;王昆;刘哲;;直流磁过滤电弧源沉积氧化铝薄膜的研究[J];表面技术;2013年01期
2 黄才华;薛亦渝;夏志林;赵元安;杨芳芳;郭培涛;;短脉冲激光辐照下熔融石英薄膜的损伤机理[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2008年06期
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1 郭培涛;长脉冲激光辐照下多孔薄膜激光损伤机制研究[D];武汉理工大学;2011年
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1 米高园;用不同溅射方法镀制SiO_2薄膜光学特性的研究[D];西安工业大学;2011年
2 刘哲;电弧源制备氧化铝薄膜的工艺研究[D];西安工业大学;2012年
3 李荣;光学介质薄膜的激光损伤特性研究[D];西安工业大学;2010年
【二级参考文献】
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1 王浙辉,林理彬,卢铁城;电子束蒸镀Y_2O_3-ZrO_2减反射膜用于1.3μm半导体激光器[J];半导体学报;1999年11期
2 周九林,张苑,杨德利;Ta_2O_5薄膜的低能离子辅助蒸镀[J];光学学报;1988年05期
3 吴周令,范正修;多层介质膜的体吸收与界面吸收研究[J];光学学报;1989年07期
4 倪晓武,陆建,贺安之,马孜,周九林;激光与介质薄膜作用过程的等离子体诊断[J];光学学报;1990年04期
5 李仲伢,李成富,范正修,郭聚平;不同膜系结构的光学薄膜的激光损伤研究[J];光学学报;1991年01期
6 李仲伢,李成富,郭聚平;多脉冲激光对光学薄膜的损伤[J];光学学报;1991年03期
7 胡建平,马孜,李伟,付雄鹰,李瑞洁;氧化物薄膜抗1064nm脉冲激光损伤的特性研究[J];光学学报;2000年02期
8 李仲伢,李成富,龚辉;激光处理对光学薄膜和激光玻璃损伤的影响[J];光学学报;1994年03期
9 小泉达也,孙大雄,范滨;光通信用光学薄膜与镀膜设备[J];光学仪器;2001年Z1期
10 王明利,增田清志;高精度光学薄膜的制造[J];光学仪器;2001年Z1期
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1 陈元富;王绪彬;何发松;;清洗工艺对石榴石薄膜缺陷的影响[J];磁性材料及器件;1984年04期
2 杨玉萍;韩双平;连文中;;燃煤电厂冲灰管线的运行中清洗[J];河南电力;1998年03期
3 王文奎;;机械零件清洗工艺及其应用[J];绍兴文理学院学报(自然科学版);2003年04期
4 王健华;;火电厂水力输灰管道的清洗方法[J];清洗世界;2006年06期
5 曲贵龙;戴向东;;提高曲轴的清洁度[J];现代零部件;2009年11期
6 李宝安;孙俊杰;郑雪苹;;液压系统管路在线循环清洗的尝试[J];中国新技术新产品;2010年17期
7 彭志军;;超声波清洗技术在陶瓷机械企业的应用研究[J];现代商贸工业;2011年18期
8 张银霞;;锅炉管道的化学清洗[J];宁夏电力;1995年03期
9 刘美竹;;QX—1型水垢清洗剂在凝汽器铜管的化学清洗中的应用[J];宁夏电力;1997年03期
10 李文胜,陈圣修,张春莲;合金阴极箔化学腐蚀氯离子清洗工艺的研究[J];电子元件与材料;2001年01期
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1 郝天亮;陈钢进;肖慧明;;电子束蒸发二氧化硅薄膜的制备及其驻极体特性研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
2 徐俊海;赵元安;范正修;;不同工艺条件下TiO_2单层膜的吸收和损伤阈值测试[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
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1 王亚荣 谢邦荣;油管预热冲刷清洗工艺环保效果不凡[N];中国石化报;2006年
2 鲜飞;电子行业ODS替代技术的应用[N];中国电子报;2002年
3 广州市奶业协会理事长 王丁棉;西部奶业发展对策与研究[N];中国畜牧兽医报;2006年
4 王华锋;清洗工艺对丁基胶塞质量影响大[N];中国医药报;2010年
5 本报记者;普利思荣获2009年度安全生产先进单位称号[N];济南日报;2010年
6 ;Kyzen:针对不同需求推出清洗产品[N];中国电子报;2008年
7 台文;半导体清洗技术面临变革[N];电子资讯时报;2007年
8 本报记者 段佳;节约用水 清洗蔬菜要“算计”[N];大众科技报;2008年
9 王梅 张炜;海升做大果汁业[N];中国质量报;2004年
10 文雯;洗出来的超精密市场[N];中国环境报;2007年
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1 刘强;高损伤阈值介质膜层的制备及其研究[D];四川大学;2004年
2 蒋勇;熔石英光学元件表面损伤修复的理论和实验研究[D];电子科技大学;2012年
3 朱红妹;电子束蒸发原位退火生长MgB_2超导薄膜及其物性研究[D];上海大学;2007年
4 祁康成;六硼化镧场发射特性研究[D];电子科技大学;2008年
5 史林兴;纳米ZnO复合薄膜制备与光学特性研究[D];南京理工大学;2007年
6 戴罡;毫秒脉冲激光致薄膜光学元件损伤特性测试与数值分析[D];南京理工大学;2010年
7 赵刚;飞秒脉冲激光对固体材料热损伤的研究[D];四川大学;2007年
8 刘大勇;石英玻璃中飞秒激光三维加工阈值的研究及其应用[D];北京大学;2008年
9 祁海峰;连续及纳秒激光对砷化镓材料的损伤研究[D];山东大学;2008年
10 张恒;纳秒激光诱导若干金属材料微结构及其应用研究[D];苏州大学;2008年
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1 宋炜;激光对红外系统损伤阈值库的建立及计算软件开发[D];西安电子科技大学;2010年
2 刘晓明;啤酒厂发酵车间CIP系统的设计[D];江南大学;2004年
3 王立斌;三倍频激光下金属颗粒对熔石英元件损伤阈值影响的研究[D];中国工程物理研究院;2012年
4 陈艳伟;电子束蒸发制备ZnO:Al薄膜及光电性质研究与普通物理实验改革[D];东北师范大学;2003年
5 王秀军;轴承成品清洗工艺及清洗装置研究[D];大连理工大学;2006年
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8 陈松林;ZrO_2薄膜生长及其工艺对微结构的影响[D];四川大学;2004年
9 夏志林;电子束蒸发制备AZO薄膜的光电性能研究[D];武汉理工大学;2004年
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