上海光機所在中紅外增透膜激光損傷性能研究中取得重要突破
在中紅外增透膜激光損傷性能研究方面取得新進展。研究團隊通過優(yōu)化制備工藝，在石英基底上研發(fā)出基于 HfO2/SiO2材料的6層中紅外雙面增透膜
 近期，中科院上海光機所高功率激光元件技術(shù)與工程部薄膜光學(xué)研發(fā)中心與湖南大學(xué)、上海理工大學(xué)研究人員合作，在中紅外增透膜激光損傷性能研究方面取得新進展。研究團隊通過優(yōu)化制備工藝，在石英基底上研發(fā)出基于 HfO2/SiO2材料的6層中紅外雙面增透膜，其激光誘導(dǎo)損傷閾值（LIDT）達 91.91 J/cm2。相關(guān)成果以“The performance of laser-induced damage of a 2-4 μm mid-infrared anti-reflective coating based on HfO2/SiO2 materials”為題發(fā)表于Infrared Physics & Technology。 紅外光學(xué)元件表面反射損耗顯著，增透膜成為提升器件效率的關(guān)鍵。傳統(tǒng)紅外增透膜材料（如氟化物、硫化物）存在穩(wěn)定性不足、易吸水等問題，而氧化物材料（如 HfO2/SiO2）因高熔點、高的環(huán)境穩(wěn)定性及高LIDT成為研究熱點。  圖1(a)增透膜的透過率(b)增透膜的反射率(c)增透膜的LIDT測試 研究采用電子束蒸發(fā)（EB）與離子輔助沉積（EB-IAD）技術(shù)，設(shè)計了6層 HfO2/SiO2膜系結(jié)構(gòu)，總厚度 2180nm。通過對比兩種工藝發(fā)現(xiàn)：離子輔助技術(shù)顯著優(yōu)化膜層質(zhì)量，EB-IAD 工藝制備的膜層結(jié)晶度更高，表面粗糙度更低且吸水率顯著降低。激光損傷閾值提升，EB-IAD 增透膜在 2.097μm 激光下的 LIDT 達 91.91 J/cm2，而EB 工藝僅為 11.25 J/cm2。經(jīng)過損傷形貌分析表明，EB增透膜受納秒熱效應(yīng)的影響損傷點形貌較大較深，EB-IAD 膜層以等離子體燒蝕為主，損傷面積更小，界面結(jié)合力更強。該研究為中紅外增透膜的設(shè)計與制備提供了理論依據(jù)和工藝參考。研究成果有望應(yīng)用于中紅外非線性晶體ZnGeP2以及更多除了ZnGeP2晶體以外的中紅外激光系統(tǒng)，如高功率激光加工、紅外成像、光通信等領(lǐng)域，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.infrared.2025.105771 |
1.行業(yè)新聞、市場分析。 2.新品新技術(shù)（最新研發(fā)出來的產(chǎn)品技術(shù)介紹，包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片）； 3.解決方案/專業(yè)論文（針對問題及需求，提出一個解決問題的執(zhí)行方案）； 4.技術(shù)文章、白皮書，光學(xué)軟件運用技術(shù)（光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔）；
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