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本文围绕相位延迟膜主要做了三方面的工作：设计与制备了外反射式相位延迟膜；理论分析了全内反射式相位延迟膜在光线平行棱镜底部和垂直棱镜侧边两种入射方式下，全反射发生在不同介质层之间时获得的相位延迟量的情况；对比在棱镜底部分别镀制多层膜、双层膜和单层膜来实现90°相位延迟量的情况。
本文采用离子束溅射技术，制备了适用于氧碘化学激光器的全介质外反射式相位延迟膜，并研究了其在退火处理后的相移特性。测试发现该相位膜的反射率对温度的变化不是很敏感：随着退火温度的升高，获得的相移量逐渐减小，但在退火温度小于648K的条件下，最大的变化值只有4°；当入射角在44°和49°之间变化时，相移量的变化在90°±10°之内，符合设计要求。
本文从理论上研究了全内反射式相位延迟膜的特性，分别讨论了光线平行棱镜底部和垂直棱镜侧边两种入射方式下，全内反射发生在枝镜与空气层之间、棱镜与单层膜之间、单层膜与空气层之间和单层膜与单层膜之间时获得的相位延迟量的情况。研究发现，全反射发生在单层膜与空气层、单层膜与单层膜之间时，可以很容易地获得任意角度的相位延迟量。全反射发生在单层膜与空气层之间时，膜的折射率越大，获得的相位延迟量越大；当膜层的折射率一定时，膜厚的变化不会改变相位延迟量的大小，只是使中心波长发生左右偏移；折射率的变化所引起的相位延迟量的变化比膜厚的影响大。全反射发生在单层膜与单层膜之间时，发生全反射的两层膜的折射率差值越大，获得的相位延迟量也越大。
采用电子束蒸发的方法制备了1064nm处的90°相位延迟膜。一是通过在棱镜底部镀多层膜来实现，膜系由TFCALC膜系设计软件获得，由于膜层比较复杂，精确控制膜厚比较困难，结果不是很理想；二是通过在棱镜底部镀单层膜和叔层膜来实现，膜系是根据相位延迟量和入射角、薄膜的折射率以及薄膜的物理厚度/波长的简单程序计算得到的，膜系结构十分简单，镀制容易，分析方便，所获得的相位延迟量能很好的满足要求。