本申请涉及真空镀膜,具体涉及一种超宽带反射镜及制备方法。
背景技术:
1、可调谐激光器是一类可以实现输出激光的波长在一定范围内连续改变的激光器,它不仅增加了激光光源的实用性、节省成本,而且能满足许多研究的特定需求,被用作重要光源广泛应用于量子光学,原子物理学,光谱学,生物医学,通信和军事国防等研究领域。
2、随着可调谐激光技术应用的发展,对可调谐激光器的输出提出越来越高的要求,如带宽越来越宽、功率越来越强。因此,对激光薄膜也提出了更高要求,主要表现之一就是要求高反射薄膜的带宽更宽,如激光谐振腔镜高反膜,其反射率决定了激光输出波长范围、激光强度和激光线宽。因此,宽带激光高反射薄膜是宽带可调谐激光器的核心器件。
3、现有技术中,普遍采用高、低折射率的介质薄膜交替沉积的方式实现反射镜的制备,并且通过多反射带叠加的方式实现反射带展宽,然而在实际膜层制备过程中,由于膜层层数较多、膜层较厚,反射镜的光损耗也会随之增加,并且会使膜层应力甚至导致膜层脱落。因此目前公开报道中可见-近红外波段激光反射镜最宽的带宽为1168nm,平均反射率为97.5%,已经远不能满足目前超宽带可调谐激光器的发展需求。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,本申请旨在提供一种超宽带反射镜及制备方法。
2、本申请第一方面,提出一种超宽带反射镜,包括:
3、基底;
4、反射镜膜系结构,所述反射镜膜系结构至少包括设于所述基底一侧的金属膜层,以及沉积于所述金属膜层远离所述基底侧的介质薄膜;
5、其中,沿所述基底指向所述金属薄膜的方向,所述介质薄膜由低折射率膜层和高折射率膜层交替组成,最靠近所述基底的所述低折射率膜层沉积于所述金属膜层上。
6、根据本申请实施例提供的技术方案,所述反射镜膜系结构还包括在所述基底一侧沉积的过渡膜层,所述过渡膜层远离所述基底上沉积有所述金属膜层。
7、根据本申请实施例提供的技术方案,所述反射镜膜系结构的结构参数为:
8、sub/αnδm(βilγih)m/air(i=1,2,…,m;m≥5)
9、其中,n、m、h、l分别表示1/4波长光学厚度的所述过渡膜层、所述金属膜层、所述高折射率膜层、所述低折射率膜层;α,δ,βi,γi分别表示1/4波长光学厚度的所述过渡膜层、所述金属膜层、所述高折射率膜层、所述低折射率膜层的倍数,其数值大小与参考波长直接相关,并且0.1≤βi/γi≤20(i=1,2,…,m;m≥5),sub表示所述基底;air表示光入射介质为空气。
10、根据本申请实施例提供的技术方案,所述基底的材质为硅或者基于二氧化硅的玻璃类材料。
11、根据本申请实施例提供的技术方案,所述过渡膜层的材质为铬或者镍铬合金材料。
12、根据本申请实施例提供的技术方案,所述金属膜层的材质为金或者银。
13、根据本申请实施例提供的技术方案,所述介质薄膜中的所述高折射率膜层的材质为五氧化二钽或二氧化钛或五氧化二铌或二氧化铪,所述介质薄膜中的所述低折射率膜层的材质为氧化铝或二氧化硅。
14、本申请第二方面,提出一种超宽带反射镜的制备方法,用于制备上述超宽带反射镜,包括以下步骤:
15、s1、用干净的脱脂纱布或棉布等蘸取抛光粉溶液及清洁剂对所述基底进行清洁;
16、s2、分别制备所述过渡膜层、所述金属膜层、所述介质薄膜;
17、s3、根据所述反射镜膜系结构的结构参数,在所述基底的一侧制备反射镜膜系结构,得到超宽带反射镜。
18、根据本申请实施例提供的技术方案,采用电子束蒸发法制备所述过渡膜层、所述介质薄膜。
19、根据本申请实施例提供的技术方案,采用阻蒸加热法制备所述金属膜层。
20、综上所述,本申请提出一种超宽带反射镜及制备方法,超宽带反射镜包括基底;反射镜膜系结构至少包括设于基底一侧的金属膜层,以及沉积于金属膜层远离基底侧的介质薄膜;其中,沿基底指向金属薄膜的方向,介质薄膜由低折射率膜层和高折射率膜层交替组成,最靠近基底的低折射率膜层沉积于金属膜层上。
21、本申请相对于现有技术,有益效果在于:本发明针对超宽带激光技术的发展需求,通过复合金属膜层的方式提高反射镜在超宽谱段的反射率,其中金属膜层能够保证长波的反射率,而通过高、低折射率的介质薄膜交替沉积的方式能够弥补金属膜层在短波方向的反射率不足,将两部分薄膜进行耦合优化设计,能够提高整个400nm-2400nm波段的反射率,使得反射率达到98%以上。
1.一种超宽带反射镜,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超宽带反射镜,其特征在于:所述反射镜膜系结构还包括在所述基底(1)一侧沉积的过渡膜层(2),所述过渡膜层(2)远离所述基底(1)上沉积有所述金属膜层(3)。
3.根据权利要求2所述的超宽带反射镜,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的超宽带反射镜,其特征在于:所述基底(1)的材质为硅或者基于二氧化硅的玻璃类材料。
5.根据权利要求3所述的超宽带反射镜,其特征在于:所述过渡膜层(2)的材质为铬或者镍铬合金材料。
6.根据权利要求3所述的超宽带反射镜,其特征在于:所述金属膜层(3)的材质为金或者银。
7.根据权利要求3所述的超宽带反射镜,其特征在于:所述介质薄膜(4)中的所述高折射率膜层的材质为五氧化二钽或二氧化钛或五氧化二铌或二氧化铪,所述介质薄膜(4)中的所述低折射率膜层的材质为氧化铝或二氧化硅。
8.一种超宽带反射镜的制备方法,用于制备如权利要求3-7中任意一项所述的超宽带反射镜,其特征在于:包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的超宽带反射镜的制备方法,其特征在于:采用电子束蒸发法制备所述过渡膜层(2)、所述介质薄膜(4)。
10.根据权利要求8所述的超宽带反射镜的制备方法,其特征在于:采用阻蒸加热法制备所述金属膜层(3)。
