渐变折射率薄膜的设计、制备及其性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 沈自才 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007 |
| 授予单位 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 |
| 导师 | 邵建达 |
| 关键词 | 渐变折射率 设计 光学薄膜 共蒸 反应磁控溅射 斜角入射沉积 |
| 中文摘要 | 渐变折射率薄膜，是指薄膜的折射率在其膜面的法线方向上逐渐变化，而在水平方向上是均匀不变的。由于其独特的折射率渐变特性而消除了界面、增加了薄膜的设计灵活性，能够实现传统光学薄膜无法实现的一些性能。本论文从渐变折射率薄膜的设计、制备以及性能分析等方面对渐变折射率薄膜进行了系统的研究： 利用傅立叶变换和优化迭代技术对渐变折射率薄膜的自动设计进行了研究。通过编写C++程序，实现了渐变折射率薄膜的自动设计，并研究了各项参数对薄膜设计的影响。研究发现：带宽的增加和透射率极值的降低都将使薄膜设计得到的折射率极大值增大而极小值减小，同时渐变折射率薄膜设计具有一个最佳的优化次数和薄膜厚度，而匹配层厚度的增加将增加薄膜设计的难度。通过对部分全固态激光器薄膜的渐变折射率设计发现，对薄膜设计进行多次优化迭代是必要的。 对渐变折射率薄膜的细分近似进行了研究。通过对线性渐变折射率薄膜的细分近似研究发现：渐变折射率薄膜的最佳细分近似层数既与薄膜折射率的变化快慢有关又和薄膜厚度有关；在一定的折射率变化范围内，其最佳分层数目随着厚度的增加先减小后增大。 系统研究了渐变折射率薄膜的制备技术及其折射率变化规律。给出了双源共蒸法、反应磁控溅射法和斜角入射沉积法制备渐变折射率薄膜的模型，讨论了如何控制沉积参数的变化来实现渐变折射率薄膜的制备。 对利用反应磁控溅射法制备SiOx渐变折射率薄膜进行了详细探讨，初步实现了SiOx渐变折射率薄膜的制备并对其光学性能和误差产生的原因进行了分析。 对斜角入射沉积法制备渐变折射率薄膜的厚度均匀性进行了研究，通过增加基片与蒸发源之间的距离和保持基片一适当的自转速度可以改善薄膜的厚度均匀性。实验制备了超宽带渐变折射率SiO2增透膜，实现了在300~1850nm范围内的单面剩余反射小于0.5%和600～1850nm双面增透的透射率大于99％的宽带增透性能，同时也得到了较好的抗激光损伤阈值，在基频辐照下达到17.2J/cm2；实验制备了多周期变化的ZrO2 rugate滤光片，实现了532nm高反射和1064nm高透过的光学性能；进一步的研究发现，焦斑的不均匀性引起的蒸发速率的不稳定是引起rugate滤光片存在误差的主要原因。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.siom.ac.cn/handle/181231/15833]  |
| 专题 | 上海光学精密机械研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 沈自才. 渐变折射率薄膜的设计、制备及其性能研究[D]. 中国科学院上海光学精密机械研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：上海光学精密机械研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。