3月，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所薄膜光學(xué)實(shí)驗(yàn)室提出了一種基于混合膜層和類(lèi)三明治結(jié)構(gòu)界面的二向色鏡設(shè)計(jì)新方法，實(shí)現(xiàn)了在兩個(gè)波長(zhǎng)兼具優(yōu)良光譜性能和高激光損傷閾值的二向色鏡的制備。相關(guān)研究成果已發(fā)表在專(zhuān)業(yè)期刊Photonics Research 上。

　　激光技術(shù)的發(fā)展對(duì)激光二向色鏡的要求日益提升。理想的激光二向色鏡需要在兩個(gè)波長(zhǎng)（或波段）具有顯著不同的光譜反射或透射特性，同時(shí)在兩個(gè)波長(zhǎng)都具有高的抗激光損傷閾值。然而，傳統(tǒng)的由單一材料高、低折射率膜層交替組成的二向色鏡（TDLM）往往難以在兩個(gè)波長(zhǎng)處同時(shí)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的光譜性能和高的抗激光損傷閾值，需要在光譜性能和激光損傷閾值之間進(jìn)行權(quán)衡。

　　研究人員提出了基于混合膜層和類(lèi)三明治結(jié)構(gòu)界面的二向色鏡（MDLM）設(shè)計(jì)新方法，并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。采用HfO2 和Al2O3 的混合材料作為折射率和光學(xué)帶隙可調(diào)諧的高折射率膜層，采用 SiO2 作為低折射率膜層，高、低折射率膜層之間采用類(lèi)三明治結(jié)構(gòu)的梯度界面 （“SiO2-HfO2 梯度材料 |HfO2|HfO2-Al2O3 梯度材料”）取代傳統(tǒng)的離散界面。

　　該MDLM 設(shè)計(jì)二向色鏡表現(xiàn)出優(yōu)良的光譜性能，具有比TDLM 更好的力學(xué)性能、更低的吸收和更高的抗激光損傷閾值。在532nm 的激光損傷閾值（脈寬 7.7ns，s 偏振光）和1064nm 的激光損傷閾值（脈寬12ns，p 偏振光）均提升了近一倍。該基于混合膜層和類(lèi)三明治結(jié)構(gòu)界面的設(shè)計(jì)新方法，為改進(jìn)二向色鏡和其他激光薄膜開(kāi)辟了新的途徑，適用于許多需要高質(zhì)量激光薄膜的激光技術(shù)領(lǐng)域。

　　相關(guān)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)等的支持。

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