具有高激光损伤阈值的光栅分光薄膜

为惯性约束聚变(ICF)实验中利用光栅分光特性间接探测激光功率研究,制备具有高激光损伤阈值的光栅分光ZrO2薄膜.采用水热法制备纳米ZrO2溶胶,在80～100 ℃下,以20 m/min速度涂敷制备出厚1～2 μm、折射率为1.57～1.70、表面粗糙度2.3 nm、激光损伤阈值为25～30 J/cm2(1 ns,1.06 μm)的ZrO2薄膜.采用Ar 激光器双光束干涉曝光技术制备光栅掩膜板,光栅周期为1～2 μm,深度70～100 nm.通过电镀工艺将光栅结构转移至镍板上,经连续模压,最终制备出光栅分光ZrO2薄膜.分析了光栅周期、模压深度及薄膜折射率等因素对光栅一级衍射效率的影响.制备出的光栅分光ZrO2薄膜有望用于高功率激光测量.