飞秒-纳秒脉宽范围内HfO2/SiO2高反膜激光诱导损伤累积效应研究

摘要

本文致力于研究多层介质高反膜在较宽的脉宽范围内其激光诱导损伤累积效应的物理本质。采用传统的电子束蒸发技术制备了800nm、1053nm和1064nmHfO2/SiO2高反膜，分别利用超短脉冲(800nm/～100fs)、短脉冲(1053nm/～1ps)和长脉冲(1064nm/～10ns)激光对其激光诱导累积损伤行为进行研究。结果表明，在不同脉宽激光辐照下HfO2/SiO2高反膜的损伤阈值均呈现出累积效应。即随着辐照脉冲数目的增加样品的阈值逐渐减低，直至达到饱和阈值而趋于稳定。另外，在飞秒时域，样品的损伤形貌表现出典型的本征损伤性能;而在纳秒时域损伤显示典型的杂质/缺陷诱导破坏特征;同时皮秒时域呈现前两者的共同特点。为解释累积效应的物理机制，我们分别从“电子缺陷能级”和“结构缺陷”两方面分析了飞秒、皮秒及纳秒时域的累积现象。