激光损伤阈值,是表征被激光辐照的介质抗激光损伤能力的重要参量。激光损伤是指在激光作用下,光学材料或光学薄膜的性能或结构发生可以探测的永久性变化。激光能量的高度集中会引起介质内部或表面的局部变形甚至完全被损坏,介质在单位面积上所能承受的最大激光功率,称为该介质的激光损伤阈值。
提高元件激光损伤阈值的挑战主要来源:
①光学材料自身
②冷加工过程形成的抛光表面缺陷
③镀膜膜层缺陷
高损伤阈值元件的制备方法:
◆材料方面:对于有高抗损伤阈值要求的光学元件产品,基底材料选用上优先考虑抗高损伤、低吸收、低羟基(OH)等参数,如Corning7980 ArF、Corning7980 KrF、Corning7979、Suprasil 300等,再根据客户的使用波长选定相应的玻璃牌号。
◆抛光方面:采用特殊的超光滑抛光工艺,白光干涉仪检测抛光表面粗糙度可低于1埃,100倍显微镜下无任何划痕和点子,表面质量达到0/0。抛光是决定光学元件质量最重要的工艺,极低的表面粗糙度和表面杂质与缺陷可有效提升光学元件的抗强激光损伤能力。
◆镀膜方面:采用离子束溅射(IBS)技术,通过优化膜系设计方案和改进镀膜工艺参数,可将膜层弱吸收控制到5ppm以下。极低的膜层吸收可大大降低激光作用在膜层上产生的热影响,使得产品在强激光应用上具有更高的抗激光损伤能力。
公司两项关键技术优势:
超光滑抛光技术:粗糙度达到0.1nm级别,达到EUV掩膜基板粗糙度要求。
超精密镀膜技术:突破Mo/Si多层膜技术,膜层厚度控制精度优于0.1nm
高损伤阈值元件应用领域