离子源辅助红外探测器窗口减反膜的制备

硫化锌(ZnS)作为红外探测器窗口广泛地应用于红外技术中,为了提高ZnS在7~12 μm 使用波段的光学透过率和机械强度,选择YF₃和YbF₃两种红外低折射率膜料分别与ZnS进行匹配,设计并在离子源的辅助下制备出了两种该波段的红外减反膜,并进行了性能的对比。结果显示两种膜系在要求范围内都达到了平均90%的光学透过率,但是YF₃-ZnS减反膜的机械强度相比YbF₃-ZnS减反膜较差。     

多波段激光滤光膜的研制

针对光学仪器对多光谱光轴测试的特殊要求,采用电子束真空镀膜的方法并加以离子辅助沉积系统,通过对材料的光学特性、膜系设汁和监控厚度误差的分析,优化工艺参数,在多光谱ZnS基底上,成功镀制多波段激光滤光膜,实现了多波段光谱的分束.所镀膜层在30°角入射条件下,可见400～700 nm波长范围内平均透射率高于90%,1064 nm和1540 nm波长处的透射率都低于5%,在红外波长10.6μm透射率高于92%,并且解决了膜层牢固性问题,能够承受激光光源的照射和恶劣的环境测试,完全满足光学仪器的使用要求.     

紫外激光双波段高反射镜的研制

通过非线性光学频率变换的方式,1 064 nm YAG激光可获得355 nm、266 nm波长的激光。在此系统中工作的反射镜必须同时满足两个波段的高反射。根据薄膜设计理论选择合适的镀膜材料,采用电子束离子辅助沉积工艺,经过参数优化和反复试验,在石英基片上制备了355 nm反射率为97.9%,266 nm反射率为96.8%的双波段反射镜,且在紫外波段355 nm的激光损伤阈值为1.76J/cm2,266 nm为1.12 J/cm2。测试结果表明,此反射镜的各项性能满足使用要求。     

电视、激光和红外三波段减反膜技术

目前,国外先进吊舱都采用了电视、激光和红外等三个通道共用前端光学系统的方案,即所谓“三光共轴”光电吊舱,其中电视、激光和红外三波段减反膜技术是此类光电吊舱的关键技术之一。首先对国外典型的“三光共轴”光电吊舱及相关专利进行了分析,在此基础上给出了满足“三光共轴”光电吊舱要求的光学材料,以及电视、激光和红外三波段减反膜的技术要求。其次,介绍了国内外多波段减反膜技术的研究状况。最后,介绍了昆明物理研究所近年来在电视、激光和红外三波段减反膜技术方面的进展。     

高功率激光单层SiO2减反膜的研制

开发出了一种用于制备高功率激光系统中玻璃表面窄带型减反膜的化学制膜法。这种减反膜由含SiO2粒子的悬浮液在室温下涂敷制得,无需进一步的后处理工序。K9玻璃透镜及石英玻璃透镜涂敷这种SiO2减反膜后,其最高透光率均达99%以上。     

可见与近红外激光通信系统光学滤光膜的研制

在空间光通信中,光学系统起着非常重要的作用,光学薄膜技术已成为制作光学元件的关键技术。对532、808、1064、1550nm激光工作的4个波段,选择Ti3O5和SiO2作为高低折射率材料,借助于膜系设计软件,采用电子束蒸发和离子辅助沉积的方法设计并制备了激光滤光膜。镀膜后的基片在808nm处的透射率大于90%,532、1064、1550nm处的反射率均大于99%。重点解决了808nm透射区半波孔的问题,通过对基片进行清洁、减少薄膜的吸收和进行真空退火等方法提高了膜层的激光损伤阈值。经过性能测试和评估,满足系统的要求。     

界面层对激光减反膜的影响研究

激光技术的发展对减反膜提出了超高透过率的要求,基板的表面特征在高精度减反膜的设计与制造中不可忽略.选择熔融石英为基板,Ta2O5和SiO2为高低折射率膜层材料,针对在0 °入射角下工作的532 nm激光减反膜进行设计与分析,得到膜层内的电场分布.在模拟计算中将基板的表面粗糙度等效为等比例混合膜,计算分析了理想设计条件下...     

遗传算法设计电磁屏蔽减反膜

将电磁屏蔽层ITO薄膜作为一层光学薄膜,与TiO2、SiO2、MgF2一起,设计了宽带电磁屏蔽减反膜。给出了含有单层、双层、三层ITO的电磁屏蔽减反膜的膜系结构,其在可见光范围内剩余反射率均小于0.5%,满足ISO9211标准。该薄膜既具备光学减反效果,同时又具备电磁屏蔽功能,可以用作电磁屏蔽视窗。     

关于蓝宝石减反膜的研究

介绍了蓝宝石(AL2O3)在中红外波段的减反膜的设计制作方法.     

反激光探测红外双波段光学系统设计

针对激光主动探测技术对光电设备的威胁,提出了通过光敏面倾斜设计来改变激光回波偏转角,从而提升系统反激光主动探测性能的方法。设计了一款光敏面倾斜为5的中/长波双波段反激光探测光学系统,利用自由曲面校正了光敏面倾斜引入的像差。所设计的系统工作波段为3~5 m,8~12 m。视场角为2.4,F数为2。设计结果表明,在奈奎斯特频率17 lp/mm处,两个波段传递函数均高于0.38,满足红外系统对成像质量的要求。通过反追光迹分析得出系统的被探测距离得到有效降低。     

采用新型混合材料的多波长激光减反射膜的研制

针对激光致盲武器的特殊要求,借助Macleod和TFCalc软件,选择H4和YbF3作为高低折射率材料进行膜系优化设计,采用电子束真空镀膜的方法并加以离子辅助沉积技术,通过正交矩阵实验对材料的工艺参数进行调整和优化,在蓝宝石基底上,制备了符合要求的宽带增透膜。镀膜后的蓝宝石基片在532、808、905、980和1064 nm波长处的透射率大于97%,中红外波段3~5μm的平均透射率大于92%。通过内保护层技术的引入,进一步提高了膜层的激光损伤阈值。该薄膜可以同时满足多个激光波长的使用要求,拓宽了其应用范围,降低了使用成本。     

红外增透薄膜新进展述评

本文综述了红外增透薄膜研究的一些新进展,其中包括宽带增透薄膜的多种设计和制备方法及具有优异性能的增透膜新材料的研究。     

355 nm增透膜的设计、制备与性能

用热舟蒸发法结合修正挡板技术制备了355 nm LaF3/MgF2增透膜,并对部分样品进行了真空退火.采用Lambda 900光谱仪测试了增透膜的低反光谱和透射光谱,并考察了其光谱稳定性;使用脉冲8 ns的355 nm激光测试了增透膜的激光损伤阈值(LIDT);采用Normarski显微镜对增透膜的表面缺陷密度和破斑形貌进行了观察.实验结果表明,制备得到的增透膜的剩余反射率较低,光谱稳定性好;真空退火对增透膜的激光损伤阈值没有改善;增透膜的破环形貌为散点形式,结合破斑深度测试表明薄膜的破坏源于薄膜和基底界面的缺陷点.JGSl熔石英基底由于有好的表面状况、固有的高激光损伤阈值和以其为基底的增透膜具有更低的表面场强,使得其上的增透膜有更高的抗激光损伤能力.     

双波段红外光纤增透膜的研究

介绍了双波段 ( 3～ 5μm和 8～ 1 2 μm)红外光纤端面镀增透膜的重要性及其研制过程。     

类金刚石薄膜作为MgF2红外增透和保护膜的研究

系统地研究了ＭｇＦ２衬底上类金刚石薄膜的折射率和生长速率与淀积工艺之间的关系，在ＭｇＦ２衬底上成功地设计并制备了红外增透和保护膜。理论与实验研究表明，类金刚石薄膜使ＭｇＦ２的红外透过率提高３％以上是完全可靠的，但起红外增透和保护是作用的统一性问题仍有待进一步研究。     

光纤激光器相关的薄膜设计

文章介绍了两种应用于光纤激光器的薄膜类型,分别为长波通和短波通截止滤光膜。光纤激光器用薄膜的显著特点,就是在具有较高的激光损伤阈值的同时,又能把近波长的光线按照光谱特性要求分离,这其中就包括泵浦光波长（980nm）和信号光波长（1050～1100nm）。     

可见与红外制导系统高通滤光片的研制

可见与红外的制导系统作为一种制导手段,在军事领域得到了越来越广泛的重视。为了满足红外光学仪器的使用要求,根据薄膜光学理论对可见-红外3个波段进行了膜系设计;对几种常用的可见与红外材料进行对比,分别用硫化锌和氟化镱作为镀膜材料。通过电子束加热蒸发的方式,配合离子辅助淀积技术,在锗基底上制备了多层介质膜,在450～950nm波段平均反射率约为91%,3.7～4.8μm和7.5～9.0μm红外波段平均透射率约86%。该薄膜将多个波段的要求集为一体,可使光学仪器的结构得到简化。测试结果表明,此薄膜各项指标满足使用要求。     

SLA端面增透膜设计的理论分析与计算

文章推导了多层平板波导结构的半导体激光放大器 (SLA)端面反射率的计算方法 ,为优化设计SLA端面增透膜参数提供了工具。对InGaAs/InGaAlAs多量子阱SLA端面增透膜参数进行了优化设计 ,并给出优化结果。     

离子束辅助技术获得高激光损伤阈值的增透膜

采用合适的离子束辅助沉积(IBAD)参数在K9基底上镀制了高激光损伤阈值的中心波长1053 nm的增透膜,分别从光谱性能、吸收性能、抗激光损伤阈值(LIDT)以及退火后的影响等方面与未进行离子束辅助沉积的薄膜进行对比分析。实验结果发现,采用离子辅助制备的薄膜放置80 d后具有更好的光谱稳定性,与未进行离子束辅助镀制的薄膜相比,平均吸收下降了57%,吸收值偏高的奇异点明显减少;损伤阈值提高了60%,用Leica偏振光学显微镜观察50%损伤几率的能量下破斑形貌,发现经过离子束辅助制备的样品破斑形状整齐且缺陷点少;未进行离子束辅助制备的样品退火后吸收降低,阈值提高,但奇异点没有减少,辅助样品变化不大。由此可知,离子辅助有助于制备高性能基频增透膜。