[实用新型]激光反射镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光反射镜领域，尤其涉及一种具有高损伤阈值高反射率的激光反射镜。 

背景技术

在高功率激光系统中，光学薄膜是一个非常重要而又是最易损伤的薄弱环节，随着激光器输出功率和能量的不断提高，对激光器谐振腔反射镜的反射率和损伤阈值提出了越来越高的要求，传统的全介质激光反射镜通常采用高低折射率两种氧化物材料，按照规整的四分之一光学厚度交替叠加，反射率的高低决定于两种材料折射率的差值和叠加的膜层数，折射率差值越大，叠加膜层数越多，理论上获得的反射率就越高，但实际上膜层的层数不可能无限的增加，最高可达到的反射率要受到膜层吸收和散射损耗的限制。而且层数越多，膜层应力越大，引入节瘤缺陷的几率也越大，镀制成本也会随之增加。从激光对薄膜的破坏角度来说，膜层材料应具有高的抗激光损伤阈值，没有高的阈值，获得再高的反射率也没有实用价值。传统上高损伤阈值激光反射镜制造，主要是在膜层材料上选用耐损伤能力强的高低折射率薄膜材料组合如HfO₂/SiO₂，Y₂O₃/SiO₂，通过规整的四分之一光学厚度交替叠加来同时实现高的反射率要求。SiO₂在工作波长上吸收系数很小，呈均匀的微粒生长，具有极高的激光损伤阈值，是一种理想的低折射率材料，目前在高性能激光反射镜制造上存在的问题是可选用的高折射率材料非常有限，往往是具有较高折射率的材料，如Ta₂O₅,TiO₂,Nb₂O₅等一般为低熔点材料，其抗激光损伤阈值较低，在激光辐照过程中能量累积对薄膜烧蚀效应明显。而具有高抗激光损伤能力的材料，如HfO₂，Y₂O₃，ZrO₂等，其折射率偏低，达到高反射率要求存在所需层数多，在膜系制备中存在层数较多，膜面粗糙，镀制难度大的缺点。而对于像Al₂O₃材料，具有极高的抗激光损伤阈值，但该材料折射率较HfO₂，Y₂O₃等还显偏低，作为高折射率材料进行组合，需要镀制极多的膜层数才能满足反射率要求，而且由于折射率差值小， 反射带宽也很有限，因此很难获得实用。正因为这样，研究人员一直致力于新型激光反射镜的研制。如何能够选用适当的膜层组合，在较少的层数下制备出高反射率，高损伤阈值的激光反射镜成为一个难点。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种即具有高损伤阈值又满足高反射率的激光反射镜。 

为了解决上述问题，本实用新型提供一种激光反射镜，包括基底层，所述基底层上依次设有由多层四分之一光学厚度薄膜层构成的高反射膜堆、由多层二分之一光学厚度薄膜层构成的连接膜堆、由多层四分之一光学厚度薄膜层构成的激光抵抗膜堆和由多层二分之一光学厚度薄膜层构成的保护膜堆。 

其中，所述高反射膜堆由高折射率薄膜层和低折射率薄膜层依次交替叠加组成，所述高折射率薄膜层是TiO₂薄膜层、Nb₂O₅薄膜层和Ta₂O₅薄膜层中的一种，所述低折射率薄膜层是SiO₂薄膜层。 

其中，所述高反射膜堆最外侧与所述连接膜堆贴合的薄膜层为SiO₂薄膜层。 

其中，所述激光抵抗膜堆由具有高损伤阀值的薄膜层和低折射率薄膜层依次交替叠加组成，所述有高损伤阀值的薄膜层是AL₂O₃薄膜层、Y₂O₃薄膜层、HfO₂薄膜层中的一种，所述低折射率薄膜层为SiO₂薄膜层。 

其中，所述激光抵抗膜堆设有奇数层的薄膜层。 

其中，所述连接膜堆是由SiO₂薄膜层组成。 

其中，所述保护膜堆是由SiO₂薄膜层组成。