本文關(guān)鍵詞：耐高溫窗口增透技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 減反射薄膜 耐高溫 亞波長(zhǎng)減反射結(jié)構(gòu) 離子束濺射 光譜特性

【摘要】：熔石英是目前光學(xué)窗口領(lǐng)域常用的材料之一,其在顯示窗口、太陽能、照相鏡頭以及光電探測(cè)器等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用。考慮到由于空氣-基底材料間存在折射率不匹配問題,造成了窗口表面具有較大的剩余反射,傳統(tǒng)方法是在器件表面制備單層及多層光學(xué)薄膜以降低表面剩余反射。然而,這種方法存在膜層材料選擇有限、匹配性差等問題;而且,隨著光學(xué)薄膜使用環(huán)境越加惡劣、復(fù)雜,窗口表面光學(xué)系統(tǒng)在不同熱載荷下的穩(wěn)定性也已成為一個(gè)極需解決的問題。亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)最早起源于生物界的“蛾眼”微透鏡結(jié)構(gòu),隨著相關(guān)理論及微納加工技術(shù)的發(fā)展,周期性或非周期性微結(jié)構(gòu)作為傳統(tǒng)減反射薄膜的一種替代越來越引起了人們的關(guān)注。目前人們構(gòu)筑亞波長(zhǎng)減反射結(jié)構(gòu)的常用方法有多種,但這些方法普遍存在儀器價(jià)格昂貴、效率低、難以實(shí)現(xiàn)大面積制備等缺點(diǎn)�？紤]到實(shí)際結(jié)構(gòu)是否有序?qū)Ρ砻鏈p反射性能影響不大,因此若用無序的掩模結(jié)構(gòu)代替有序的掩模結(jié)構(gòu),在有效簡(jiǎn)化相關(guān)工藝操作流程的同時(shí),可以有效降低合成掩模的成本和時(shí)間。隨之,一種通過自組裝無序金屬納米掩模結(jié)構(gòu),結(jié)合使用相關(guān)刻蝕技術(shù)的加工方法則應(yīng)用而生。論文主要內(nèi)容分為兩部分。一方面,首先通過離子濺射方式制備了Ti O2、Ta2O5、Al203、Si O2四種高、低折射率材料;并系統(tǒng)研究分析了單層及多層光學(xué)薄膜系統(tǒng)的耐高溫性能、膜層微結(jié)構(gòu)、膜層應(yīng)力、光學(xué)性能等特性的演化。研究表明,高溫處理后,Ta2O5、Si O2薄膜結(jié)構(gòu)相對(duì)較為穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)明顯的表面損傷形貌;實(shí)驗(yàn)獲得了耐600℃高溫氧化物增透實(shí)驗(yàn)效果。影響Ti O2薄膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素較為復(fù)雜,與膜層基底匹配性,膜層材料相變結(jié)晶、膜層微觀應(yīng)力、結(jié)構(gòu)缺陷等密切相關(guān);對(duì)于多層非規(guī)整性Ta2O5/Si O2薄膜,當(dāng)溫度超過800℃時(shí),由于材料結(jié)構(gòu)相變、結(jié)晶的影響,膜層光學(xué)性能將發(fā)生較為嚴(yán)重的退化。另一方面,論文從理論上研究分析了微結(jié)構(gòu)基本參數(shù)及隨機(jī)分布狀態(tài)對(duì)零級(jí)衍射效率的影響;從實(shí)驗(yàn)上通過自組裝納米金屬掩模結(jié)構(gòu)的形式,優(yōu)化設(shè)計(jì)了Au、Ag掩模結(jié)構(gòu),結(jié)合使用反應(yīng)離子束刻蝕技術(shù)在熔石英窗口表面獲得了柱狀和MOEYE狀兩種形式的增透隨機(jī)微結(jié)構(gòu)形貌,并進(jìn)一步測(cè)試分析了該結(jié)構(gòu)的耐高溫性能,取得了熔石英窗口耐1000℃高溫亞波長(zhǎng)可見增透實(shí)驗(yàn)效果。相關(guān)研究成果可為亞波長(zhǎng)減反射結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工、性能研究提供較好的借鑒。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O484

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃占杰;中紅外導(dǎo)流罩及窗口材料的發(fā)展趨勢(shì)[J];材料導(dǎo)報(bào);1998年03期

2 馮麗萍,徐新;白寶石上生長(zhǎng)SiO_2薄膜的工藝[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2005年03期

3 閆肅,王明海,劉新學(xué);巡航導(dǎo)彈制導(dǎo)方式分析[J];飛航導(dǎo)彈;2000年07期

4 申海華;劉峰;馮忠國(guó);;巡航導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)現(xiàn)狀及其對(duì)抗措施[J];飛航導(dǎo)彈;2007年03期

5 熊勝明,張?jiān)贫?唐晉發(fā);電子束反應(yīng)蒸發(fā)氧化物薄膜的應(yīng)力特性[J];光電工程;2001年01期

6 李洪生,李爾龍;整流罩用紅外材料研究進(jìn)展[J];國(guó)外建材科技;2002年03期

7 陳思鄉(xiāng),易新建,李毅;亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)10.6μm的抗反射表面的研制[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2001年08期

8 趙麗娟;吉書鵬;;機(jī)載光電設(shè)備紅外8～12μm光學(xué)窗口技術(shù)研究[J];光子學(xué)報(bào);2007年S1期

9 王建國(guó),邵建達(dá),王素梅,賀洪波,范正修;Antireflective characteristics of triangular shaped gratings[J];Chinese Optics Letters;2005年09期

10 尚鵬;熊勝明;李凌輝;田東;;光譜法確定離子束濺射Ta_2O_5/SiO_2薄膜的光學(xué)常數(shù)及其性能[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 葛良進(jìn);基于柔性襯底的微納結(jié)構(gòu)圖形復(fù)制技術(shù)及其應(yīng)用[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 趙鳳梅;全息亞波長(zhǎng)抗反射光柵的制作與特性分析[D];廈門大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1253725