【摘 要】
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脉冲压缩光栅(Pulse Compressing Grating，PCG)是高功率激光系统中的重要元件，金属介质膜光栅(Metal Multilayer Dielectric Grating，MMDG)由于具有宽反射带宽、膜层数少、膜层
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脉冲压缩光栅(Pulse Compressing Grating，PCG)是高功率激光系统中的重要元件，金属介质膜光栅(Metal Multilayer Dielectric Grating，MMDG)由于具有宽反射带宽、膜层数少、膜层内部应力小的特点，是脉冲压缩光栅的重要发展方向，为解决金属介质光栅膜在化学清洗时的分层及剥落问题，本文采用退火的方法，详细地探究了退火处理对金属双层膜与金属介质多层膜在应力、微结构与抗清洗性能方面的影响。 具体包括如下两个方面的工作: 1)研究了300℃下不同退火时间对金/铬双层膜的结构、形貌与应力的影响。实验结果表明:在退火过程中，铬原子将会与金以固溶体的形式从金膜下面的铬层中扩散到金膜的表面，与此同时，扩散到表面的铬原子将会被氧化，金膜表面累积的铬氧化物又会顺着金膜晶界向下扩散。本文详细讨论了在退火过程中铬原子的扩散过程与铬氧化物的逆向扩散过程对金膜应力的影响。 2)为了增强金属介质光栅膜的抗化学清洗能力，将电子束蒸发方法制备的金属介质光栅膜样品进行了不同温度的退火处理。实验结果表明高于300℃退火温度的工艺处理，样品具有很强的抗化学清洗能力，并在Au层与SiO2层的界面处观察到了过渡层的出现，从而探究了过渡层中的元素分布。机理研究表明:过渡层的形成主要是由于Cr原子从Au层的底部扩散到Au层的顶部和SiO2层的下界面形成的。该过渡层的存在增强了Au层与SiO2层的粘附力并且阻止了过氧化氢诱导的初始分层缺陷的形成，从而增强了抗化学清洗的能力。
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