[00106296]高损伤阈值光学介质膜技术

　　项目概况 　　目前在科学研究、工业，特别是在军事上，对高损伤阈值介质膜反射镜均有重大需求，而且对光学膜层损伤阈值的要求也越来越高。例如要求大功率的惯性约束聚变(ICF)和激光杀伤性武器。高损伤阈值的光学膜层已成为制约高功率激光技术进步的瓶颈之一。尤其在我国一直未得到很好解决。 　　光学薄膜的激光损伤是影响高功率激光器提高激光输出功率的关键因素之一。光学薄膜的激光损伤不仅降低激光的输出质量，造成光束波前和相位畸变，而且调制激光光束，对激光器造成灾难性损坏。随着对激光器输出功率要求的不断提高，相应的光学元件要求承受的激光通量也越来越大。提高光学元件激光通量承受能力的方法有两条途径：一条是增大光学元件口径，另一条是提高光学元件能承受的激光功率密度即提高光学元件的激光损伤阈值。增大光学元件口径受制于元件材料，元件加工镀膜以及光学元件和光学系统装调技术，目前通光口径Φ400mm×400mm的元件已经给元件材料、元件加工、检测手段以及光学元件和系统装调技术造成了极大的难度。提高光学元件激光通量承受能力即提高激光损伤阈值是目前急需解决的提问。限制光学元件激光损伤阈值的瓶颈是膜层的损伤阈值尤其是高反射膜损伤阈值。 　　目前，提高损伤阈值的途径主要有以下几种：(i)改善镀膜工艺，(ii)寻找具有更高损伤阈值的镀膜材料，(iii)膜层激光预处理等。但所有这些途径，对损伤阈值的提高是有限的。改善镀膜工艺一直是一个难点，所以进口了国外高级的镀膜设备，意图改进损伤阈值，这既浪费了大量的外汇又难以有质的突破。高损伤阈值材料就目前而言种类也很有限，也不能解决本质问题。在目前镀膜技术和工艺条件下，激光预处理是进一步提高膜层损伤阈值的手段之一。激光预处理提高损伤阈值同样也不可能无限制的是很有限的。所以为了进一步提高损伤阈值，应该寻找其它更有效的途径。实际上，为了真正能实现损伤阈值有质的提高，必须突破现有的膜系结构设计理论体系或框架；同时也必须探索损伤的机理，研究新工艺和技术。只有这样才有可能大幅度地提高膜系的损伤阈值。本技术就是要提高光学薄膜的激光损伤。 　　项目条件 　　本技术尚处于起步阶段；因而还需要经历相应的实验验证，而后针对实际需要，再进行实际生产，从而大幅提高激光器的输出性能。为我国的国防和科研用高功率激光的发展提供保障，使相应的激光设备上一个新的台阶。 　　技术成熟程度 　　本技术涉及的主要理论和技术均具有自主知识产权，可达到的技术指标在现有技术基础上具有较大的飞跃。但距离批量生产尚有距离。