通过使用适当的离子氧度,通过抑制结构缺陷来减少Ta2O5单层的吸收
Lin Wang1,2, Weili Zhang3,4, Ruijin Hong5
1Engineering Research Center of Optical Instrument and System, Ministry of Education and Shanghai Key Lab of Modern Optical System, University of Shanghai for Science and Technology, No. 516 Jungong Road, Shanghai, 200093, China.
Scientific reports
|February 3, 2025
概括
在氧化 (Ta2O5) 膜沉积过程中优化离子氧度是高功率激光系统实现超低吸收的关键. 这项研究表明,控制氧气水平如何减少Ta2O5膜中的吸收损失和温度升高.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光学是什么?光学是什么?光学是什么?
- 薄膜技术 薄膜技术
背景情况:
- 超低吸收激光膜对于高功率连续激光和引力波检测系统至关重要.
- 在薄膜沉积期间的离子氧度显著影响吸收损失.
研究的目的:
- 为了研究离子氧度对氧化 (Ta2O5) 薄膜的吸收特性的影响.
- 为了确定薄膜特性 (带结构,微缺陷) 和吸收损失之间的相关性.
主要方法:
- 使用离子辅助电子束蒸发来沉积Ta2O5单层.
- 在1064nm弱吸收的特征,温度升高,光带间隙,元素含量和结合能.
- 带结构和微缺陷的分析.
主要成果:
- 确定适当的离子氧度是减少Ta2O5膜中吸收损失的主要因素.
- 最佳的离子氧度改善了光带间隙和静电比率,同时减少了氧空缺缺陷.
- 在最佳离子氧度下沉积的Ta2O5薄膜表现出~7.2 ppm的弱吸收和~0.6 °C的温度升高.
结论:
- 控制的离子氧度对于制备超低吸收的Ta2O5激光膜至关重要.
- 达到最佳的氧气水平可以显著降低吸收损失和热效应.
- 这一发现对于提高高功率激光应用的性能至关重要.
