摘要：基于高陡度双色膜的激光合束是在单路连续激光输出能量达到瓶颈时,实现更高功率激光输出的有效技术方案之一。从设计、精密制备、测试表征的角度系统性地分析了膜系结构的优化设计和精密制备策略,制备了具有更高陡度、反射率、透过率、吸收率等性能的高陡度双色膜。对比了法布里-珀罗腔叠加带通和反射带叠加长波通基础膜系结构在透过率、反射率、陡度等光谱性能和膜层电场分布方面的差异,反射带叠加长波通膜系结构更适用于高功率连续激光的低吸收传输。基于双离子束溅射薄膜沉积设备,采用加权宽光谱监控方法进行了制备,采用分光光度计对制备样品进行了测试,并根据测试结果进行了误差分析。制备的高陡度双色膜陡度达到8 nm,1060 nm和1080 nm激光的合束效率达到99%以上,合束输出7.16 kW连续激光180 s时,双色膜温升不超过4℃。

摘要：集成电路与光刻机系统中通常会设计并使用很多小曲率半径的大陡度透镜,以实现大数值孔径,这对镀制于其表面的紫外薄膜的性能提出了很高的要求。本文分析了行星夹具转动过程中大陡度凸透镜从中心到边缘位置的薄膜沉积角度的变化规律,研究了MgF_(2)膜层的折射率随沉积角度的变化规律,明确了大陡度凸透镜从中心到边缘位置的膜层折射率不均匀性对深紫外增透膜的影响。针对小曲率半径大陡度凸透镜表面的膜层沉积特性,通过升高基底温度提高了折射率分布的均匀性,为大陡度透镜膜层折射率不均匀性修正提供了理论和实验依据。

摘要：集成电路的生产主要依靠光刻技术为主的工艺体系,采用波长为13.5 nm光源的极紫外光刻是当前最先进的商用规模量产光刻技术,为集成电路的发展带来前所未有的进步。根据瑞利判据,为进一步提高分辨率,以波长6.X nm为光源的下一代“超越极紫外”光刻成为研究热点。多层膜反射镜是极紫外光刻机光学系统中的关键器件,其反射率和寿命决定光刻机的曝光效率与成像质量。综述了6.X nm多层膜的研究进展,对近年来6.X nm波段的极紫外光源以及多层膜的设计、制备和表征等方面进行了介绍和分析。重点阐述了6.X nm多层膜的界面优化方法,并讨论了多层膜在工程应用中的老化和性能衰减等问题,对面向未来商业应用的方向做出了展望。旨在为我国从事先进光刻等相关研究工作的学者、工程师等提供重要参考。

摘要：记录在光敏热折变玻璃中的反射式体布拉格光栅是密集波分复用和解复用的优良器件,但光栅两端耦合强度突变引起的旁瓣会导致信道间串扰,进而对复用和解复用效果产生影响。基于F矩阵理论,建立了反射式体布拉格光栅切趾理论模型,通过定义有效折射率调制度实现了对不同切趾体光栅衍射效率的归一化,并对余弦、高斯、双曲正割3种函数的切趾效果进行系统的对比与分析。基于此模型设计了一套C波段通用体布拉格光栅型滤光片,为高信噪比的反射式体布拉格光栅滤光片的研制提供了理论设计依据。

摘要：基于矩阵法,构建超短脉冲经啁啾体布拉格光栅(CVBG)衍射的频域和时域响应分析模型。针对百飞秒(fs)级光纤啁啾脉冲放大(FCPA)系统对于CVBG的带宽要求,系统研究衍射带宽对CVBG的脉冲展宽及压缩效应的影响及宽带CVBG对于不同啁啾参数输入脉冲的脉冲响应特性。研究结果表明:CVBG的衍射带宽随其啁啾率和厚度增大而线性增大;当CVBG的衍射带宽小于入射脉冲的频谱宽度时,频谱成分的剪切会导致展宽脉冲的变形并使压缩脉冲相对于入射脉冲而展宽;为实现100 fs脉冲的展宽-压缩对易性,须保证CVBG衍射带宽不小于60 nm。设计中对单块厚度为40 mm的宽带CVBG先展宽再压缩,得到频谱宽度为16.64 nm的线性啁啾脉冲,输出脉冲均无限接近傅里叶变换受限(FTL)脉冲且衍射效率高达84%,这为百fs级CVBG脉冲压缩器的实现提供了理论参考及指导。

摘要：通过微结构结合镀膜的方法成功设计和制备了中红外宽带减反射元件。首先,利用FDTD Solutions软件,模拟了微结构周期、占空比、高度以及膜层厚度对所需波段透射率的影响规律,得到较好增透效果的微结构和膜层结构参数;根据设计参数,采用激光干涉曝光和反应离子束刻蚀技术在蓝宝石表面制备出相应微结构,然后在其表面镀制相应厚度的SiO2膜。测试结果表明:仅有单面微结构的蓝宝石元件在1.5~4μm波段的平均透射率达到92.3%,具有复合结构的蓝宝石元件在该波段的平均透射率高达98.7%,相对双面抛光蓝宝石样品透射率提升11.0%左右,实现了蓝宝石表面的宽带增透;对具有复合结构的蓝宝石元件进行了湿度验证和高低温循环实验,实验前后透射率曲线无明显变化,且无明显水吸收,说明该元件具有很好的环境适用性。

摘要：超强超短激光、阿秒激光在前沿基础科学、生命医学、国民经济等领域具有巨大的应用价值,也是当前国际科技竞争的重大前沿领域。超快激光薄膜作为激光系统中光束方向控制、色散调控的关键元件,其反射率、带宽、色散控制以及抗激光损伤能力等综合性能是制约超快激光脉冲输出的关键因素,一直以来都是激光薄膜领域的研究热点。从理论设计、精密制备、损伤特性以及系统应用等方面详细综述超快激光薄膜的研究进展,并简要展望超快激光薄膜的发展趋势。

摘要：线性渐变透过率薄膜元件是光刻系统中光可变衰减器的关键元件。采用电子束蒸发实现了近线性248 nm渐变透过率光学薄膜的设计与制备。通过对敏感度进行计算和优化,基于减反膜基础膜系实现了低敏感非规整膜系的设计。采用紫外光控-晶控组合的高精度膜厚监控措施,可使膜厚的控制精度达到0.3%,误差容忍度达到0.5%。在248 nm S偏振光照射下,采用JGS1熔融石英基片以及Al2O3和SiO2膜料制备的透射膜,在入射角为21°~35°的范围内实现了透过率从10%到97.8%的线性调控,满足光可变衰减器的性能需求。

摘要：当前信息技术的快速发展,需要不断扩大高端芯片的产能和良率,以满足当下及未来对电子产品持续增长的需求。在高端芯片制造环节中的极紫外光刻过程中,任何落在掩模版上的纳米尺度的颗粒污染,都会使曝光成像的图案产生缺陷而降低光刻制程的良率,最终导致芯片制造成本的激增。因此,通过在掩模版上安装“保护膜”这一物理屏障,可有效阻挡任何尺度的污染颗粒进入成像的焦平面内,避免其对极紫外曝光成像质量的不利影响,从而极大地提高芯片制造的良品率。本综述从极紫外光刻掩模版保护膜的材料选择、结构设计、保护膜的制备工艺,以及表征手段等方面进行了详细的介绍。本综述将为我国从事先进光刻以及自支撑薄膜器件研究的学者、工程师等提供有益的参考。

摘要：随着航天器在轨寿命的延长,分子污染对其空间光学系统在轨安全和可靠性的影响越来越突出。文章首先阐明空间分子污染的来源及其对空间光学元件的效应;之后分析温度、紫外辐射、激光照射等空间自然环境和人工环境对光学元件分子污染的影响,揭示空间环境影响光学元件分子污染的演变过程和形态;进而给出地面预处理、表面改性、优化系统设计和在轨主动清除等方面的空间光学元件分子污染减缓与清除技术;最后提出分子污染的高灵敏监测、热控及分子污染吸附复合涂层、分子污染在轨高效去除技术、先进的协同模拟设备和仿真技术等研究方向。