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电子束蒸发制备的多层膜具有良好的光学、热学、力学性能,广泛应用于高功率激光系统中。但是在高功率激光作用下,常规多层膜中的离散界面显得异常敏感脆弱,容易诱发产生分层剥落损伤,而该种损伤是导致强激光薄膜“灾难性”损伤的重要源头之一。界面问题诱导产生的激光损伤严重限制了系统运行通量的提升,成为高功率激光系统发展的瓶颈问题之一。因此,本文拟在在常规多层膜中引入共蒸界面,致力于改善常规离散界面中的界面结合力差、界面应力大、缺陷密度大等问题,探索提高多层膜元件抗激光损伤能力的新途径,该研究对于高功率激光系统的发展都具有非常重要的意义。共蒸界面的引入,将使得交替的两种镀膜材料膜层之间不存在明显的界面,形成“无界面”多层膜。本文围绕“无界面”多层膜的制备及其性能分析,分别从以下几个方面开展了研究工作: 首先开展了对混合物单层膜的制备工艺以及混合物薄膜性质随着混合比例变化的研究。研究表明,使用电子束共蒸发技术制备的混合物薄膜是两种材料简单的物理混合,且混合比例在XPS刻蚀深度方向保持一致;电子束共蒸发技术制备的混合物薄膜可以调制薄膜的折射率,提高薄膜的致密性,改善薄膜的表面粗糙度,并且所有的混合物薄膜均为非晶结构。 接着在相同工艺条件下制备了1064nm HfO2/SiO2常规界面高反膜和共蒸界面高反膜,并对两种膜的性能进行了表征,重点对比分析了两种膜损伤机制的差异。研究表明,在1064nm常规界面多层膜中引入共蒸界面层后,多层膜可以保持高反的光学性质,薄膜的应力大小不变,表面粗糙度略有改善,实际制备出的共蒸界面层的物理厚度与设计值近似一致。共蒸界面层的引入,提高了1064nm常规界面膜的抗激光损伤能力,改善了界面性质,减少了界面吸收性缺陷,抑制了深井坑状损伤形貌的产生。 最后,在相同工艺条件下制备了355nm HfO2/Al2O3/SiO2常规界面高反膜和共蒸界面高反膜,并对两种膜的性能进行表征,重点分析两种膜的损伤性质。研究表明,在355nm常规界面高反膜中引入共蒸界面层后,多层膜可以保持高反的光学性质,薄膜的表面粗糙度和应力略有减小,实际制备出的共蒸界面层的物理厚度与设计值近似相等。共蒸界面层的引入,改善了界面性质,增强了界面结合力,减少了界面缺陷密度,提高了355nm常规界面多层膜的抗激光损伤能力,抑制了分层剥落损伤形貌的产生。