杂质诱导磷锗锌晶体光学薄膜激光损伤的研究

• 作者: 刘夏 朱洪波 汪丽娜 秦莉 路国光 郝明明
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 薄膜 激光损伤 杂质诱导 磷锗锌晶体 有限元仿真
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 薄膜
• 页码范围: 216-223
• 页数: 8页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201542.0607001

摘要

对磷锗锌晶体光学薄膜激光损伤的机理进行了实验和理论研究.将同一批生长的磷锗锌晶体切割为6块,并利用相同的工艺对这些晶体进行抛光;对其中4只样品镀制双波段多层增透膜,利用扫描电子显微镜观察这4只样品的光学薄膜形貌,发现薄膜的大部分区域成膜质量较好,但也有小部分区域形成团簇;利用二次离子质谱仪分析了薄膜的组成成分,发现在该薄膜的ZrO2层含有Pt元素;利用波长为2μm、脉宽为31 ns的固体激光器对磷锗锌晶体样品进行激光损伤阈值测试,得出4只镀膜样品的激光损伤阈值平均值为0.68 J/cm2,其他2只未镀膜样品的损伤阈值平均值为1.1 J/cm2.利用有限元仿真方法计算了杂质作用下薄膜的激光损伤阈值,研究了杂质颗粒的半径和填埋深度对损伤阈值的影响,计算了薄膜的理论激光损伤阈值,证明了Pt杂质颗粒的存在对磷锗锌晶体表面增透膜的激光损伤阈值有很大影响,所以控制该杂质的浓度对提高薄膜的损伤阈值具有重要意义.