亞波長結(jié)構(gòu)由于特征尺寸小于光波長,不僅表現(xiàn)出良好的衍射特性,而且還具有優(yōu)異的減反射性能。對(duì)于生長在基底表面的亞波長結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)折射率從空氣到基底的漸變,進(jìn)而對(duì)基底表面的折射率進(jìn)行調(diào)控。熔石英作為高功率光學(xué)系統(tǒng)中常用的透射型光學(xué)元件,表面的反射光攜帶的能量對(duì)光學(xué)系統(tǒng)有害,因此必須盡可能抑制表面的菲涅爾反射。相較于傳統(tǒng)的抗反射薄膜涂層,直接加工在熔石英表面的亞波長減反射結(jié)構(gòu)由于其單一的材料體系,避免了激光輻照下膜層之間的物化性能失配導(dǎo)致的光學(xué)元件穩(wěn)定性降低�；诖�,本文利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)在熔石英表面制備出亞波長減反射結(jié)構(gòu),并研究了亞波長減反射結(jié)構(gòu)的激光抗損傷性能。首先基于時(shí)域有限差分法建立了周期性的亞波長結(jié)構(gòu)模型,從理論上分析了結(jié)構(gòu)的占空比、周期、高度對(duì)減反射性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著占空比的增大,整體的透過率呈現(xiàn)出先增大而后減小的趨勢(shì),最佳占空比為0.53;周期不改變減反射性能的有效波段,當(dāng)周期增加到與結(jié)構(gòu)高度接近時(shí),由于高階衍射的產(chǎn)生,會(huì)在短波長區(qū)域發(fā)生透過率異常情況;隨著結(jié)構(gòu)高度的增加,最佳的抗反射波段發(fā)生紅移,這一點(diǎn)和單層薄膜具有類似的特性。實(shí)驗(yàn)上,基于自掩模技術(shù)的反應(yīng)離子刻蝕...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1飛蛾復(fù)眼表面的掃描電子顯微鏡圖像[2]

1第1章緒論1.1引言日常生活中，我們之所以能看到這個(gè)色彩繽紛的世界，是因?yàn)楣馀c物體表面之間發(fā)生了相互作用，這些相互作用包括反射、衍射、干涉、散射、吸收和發(fā)射。特別是減少光的反射，提高光的吸收或透射對(duì)于自然界中的某些生物來說是至關(guān)重要的。例如，夜間活動(dòng)的昆蟲（像飛蛾和一些蝴蝶等）....

圖1-2（a）入射光通過基片上單層薄膜的傳播（ns>n）；（b）微結(jié)構(gòu)陣列中入射光的多重內(nèi)反射；（c）入射光與亞波長納米陣列的相互作用；（d）圖（c）中折射率變化示意圖[5]

2偏振的入射光獲得良好的抗反射性能。對(duì)于抗反射結(jié)構(gòu)來說，根據(jù)結(jié)構(gòu)的特征尺度，陣列結(jié)構(gòu)與入射光的相互作用有兩種不同的方式[3]。如果單個(gè)結(jié)構(gòu)單元的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波長，則入射光在被部分吸收后，通常會(huì)被反射和散射；如果單個(gè)結(jié)構(gòu)單元之間的深度和空間在相同的光波波長范圍內(nèi)，光線就會(huì)被困在縫隙....

圖1-3干法刻蝕硅基底制備納米結(jié)構(gòu)的原理圖

4圖1-3干法刻蝕硅基底制備納米結(jié)構(gòu)的原理圖Figure1-3SchematicillustrationofthefabricationproceduresofSinanostructurearraysbydryetching與硅的干法刻蝕相比，硅的濕法刻蝕相對(duì)簡單、成本低，因?yàn)?...

圖1-4不同AgNO3濃度下硅納米線陣列層的制備原理圖[22]

4圖1-3干法刻蝕硅基底制備納米結(jié)構(gòu)的原理圖Figure1-3SchematicillustrationofthefabricationproceduresofSinanostructurearraysbydryetching與硅的干法刻蝕相比，硅的濕法刻蝕相對(duì)簡單、成本低，因?yàn)?...

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