基于混合膜層和類三明治結(jié)構(gòu)界面的二向色鏡設(shè)計示意圖

　　中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所薄膜光學(xué)科研團隊提出了一種基于混合膜層和類三明治結(jié)構(gòu)界面的二向色鏡設(shè)計新方法，實現(xiàn)了在兩個波長兼具優(yōu)良光譜性能和高激光損傷閾值的二向色鏡的制備。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《光子學(xué)研究》，并被選為“編輯推薦”。

　　激光技術(shù)的發(fā)展對激光二向色鏡的要求日益提升。理想的激光二向色鏡需要在兩個波長（或波段）具有顯著不同的光譜反射或透射特性，同時在兩個波長都具有高的抗激光損傷閾值。然而，傳統(tǒng)的由單一材料高、低折射率膜層交替組成的二向色鏡（TDLM）往往難以在兩個波長處同時實現(xiàn)優(yōu)異的光譜性能和高的抗激光損傷閾值，需要在光譜性能和激光損傷閾值之間進行權(quán)衡。

　　為此，研究人員提出了基于混合膜層和類三明治結(jié)構(gòu)界面的二向色鏡（MDLM）設(shè)計新方法并進行了實驗驗證。采用HfO2和Al2O3的混合材料作為折射率和光學(xué)帶隙可調(diào)諧的高折射率膜層，采用SiO2作為低折射率膜層，高、低折射率膜層之間采用類三明治結(jié)構(gòu)的梯度界面取代傳統(tǒng)的離散界面。該MDLM設(shè)計二向色鏡表現(xiàn)出優(yōu)良的光譜性能，具有比TDLM更好的力學(xué)性能、更低的吸收和更高的抗激光損傷閾值。在532納米的激光損傷閾值和1064納米的激光損傷閾值均提升了近一倍。

　　研究人員表示，該基于混合膜層和類三明治結(jié)構(gòu)界面的設(shè)計新方法為改進二向色鏡和其他激光薄膜開辟了新的途徑，適用于許多需要高質(zhì)量激光薄膜的激光技術(shù)領(lǐng)域。（黃辛）