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制备条件对纳米结构ZrO_2薄膜抗激光损伤特性的影响

王珊;沈军;吴广明;徐翔;周斌;倪星元

  在强激光领域,传统的光学薄膜镀膜工艺在制各成本和薄膜的激光损伤阈值上都遇到了强有力的挑战,溶胶—凝胶法镀制光学薄膜成为目前很有前途的新工艺之一。这种镀膜方法有很好的优势与特点:薄膜材料具有纳米级的微结构和孔洞,其折射率可调节:可大面积和低成本的镀膜;激光损伤阈值较高等。所以,用溶胶一凝胶法制各的各种介质保护膜、增透膜和反射膜在强激光领域有着很好的应用前景。本文采用溶胶—凝胶工艺以锆酸丁酯为前驱体,制备了性能稳定的ZrO_2溶胶,通过在其中添加有机粘合剂PVP和旋涂镀膜法分别制得了性能优异的纳米结构ZrO_2薄膜和ZrO_2—PVP复合薄膜。用X射线衍射仪(XRD),椭偏仪,红外分光光度计(FTIR),原子力显微镜(AFM)等方法研究了不同热处理温度下的ZrO_2和ZrO_2-PVP复合薄膜的特性,并用输出波长1.06um,脉宽10ns的电光调Q激光系统产生的强激光进行辐照实验,测试其激光损伤阈值,观察其损伤形貌。实验发现,经过粘合剂添加和一定温度的热处理能很好的提高薄膜的激光损伤阈值。……   
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