国庆献礼3:离子辅助镀高功率CO_2激光薄膜研究(硕士论文)(>10威望)

xx_912 · 发表于 2006-10-4 17:41:34

[/free] 离子辅助镀高功率CO_2激光薄膜研究

【英文题名】 Studies on the High Power CO_2 Laser Thin Films by the Ion-assisted Deposition

Technique
【中文关键词】膜系设计离子辅助镀光学参数模拟监控方法 CO_2激光器件
【英文关键词】 Film design Ion Assisted Deposition optical parameter- simulation Monitoring

Method CO_2 laser optics
【作者】迟晓丽
【导师】夏文建
【论文级别】硕士
【学科专业名称】物理电子学
【学位授予单位】华中科技大学
【中文摘要】在高功率CO2激光系统中,光学薄膜作为光学元件一个组成部分,通常是重要而又薄弱的环节

。在高功率密度状态下,激光输出窗口和全反射镜的热畸变和热破坏常常是限制激光功率提高和光束质量

改善的关键技术问题。本文对高功率CO2激光谐振腔中用作窗口的减反膜、部分反射膜和用作反射镜的全

反膜等相关薄膜膜系的设计和薄膜离子辅助镀工艺进行了深入的理论分析和实验研究。本文采用Needle

法和Tunneling法相结合的优化设计方法,考虑了高功率激光系统光学薄膜内电场强度分布,构造了新的评

价函数,实现了最优化膜系结构的自动设计;并对设计出的膜系结构进行了膜层灵敏度的分析,对实际镀制

起到一定的指导作用。从材料的热传导率、吸收以及热膨胀系数入手,选择合适的反射镜基底材料和窗口

基底材料。采用正交实验法,对离子辅助镀工艺进行了研究,分析了基片温度、屏极电压和束流密度三个主

要参数对镀膜质量的影响,找到了合适的工艺参数。在对膜料折射率的测试中,我们采用椭圆偏振法和分

光光度法两种方法进行测量,由于这两种方法的局限性,我们采用基于最优化原理的方法计算出了YF3和

ZnSe的折射率和消光系数,拟合出与测试曲线比较吻合的曲线,并与上面两种方法进行了比较。本文研究

了光学薄膜的监控方法,提出了一种新的设计方法——复合监控法,即将晶振监控和极值法光学监控两个监

控方法复合起来。该方法利用晶振监控中的良好的线性度来校正光学监控中的停镀点,更适合于采用可见

光监控长波段红外光学薄膜的淀积,即使在晶振失效时仍然可以采用过正量监控方法,保证了薄膜镀制成功

。本文完成了大量薄膜淀积实验,确定了各种膜材料的最佳工艺参数,最后镀制出符合设计要求的GaAs部

分透射窗口,ZnSe全透窗口和全反镜,并应用于实践中,效果比较好。
【英文摘要】 In the high power CO2 laser system, optical films?are usually important and

unsubstantial. Under the high power density, the heat aberrance and the heat destroy of

windows and reflectors are the key problems which restrict the increace of the laser power

and the quality of the beam of light. In this paper,the designs of anti-reflecting

films,part-reflection films and total reflection films and IAD technology are theoretically

and experimentally studied. In this paper, we use the optimum design of Needle and

Tunneling. Because we study the optical films in the high power system, we take electric-

field intensity distribute into account. We reform the new evaluation function and realize

the autodesign the best optimization structure of film and calculate the film sensitivity

which instructs the actual deposition of the coating. From the ghermoconductivity,

absorbability and coefficient of thermal expansion, we choose adequate substrate materials

of reflectors and windows. Using the orthogonal intersec
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wandao008 · 发表于 2006-10-6 16:56:45

300钱，唉，钱不够

shengjuzuo · 发表于 2008-3-31 20:18:30

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