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研究揭示化學(xué)激光腔鏡薄膜自潔凈機(jī)理

來源:中國科學(xué)報2021-05-25 我要評論(0 )   

高透光性摻氧化鈰光學(xué)薄膜表面 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 供圖近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員金玉奇、李剛團(tuán)隊,在化學(xué)激光腔鏡薄膜與增益介質(zhì)的相互作...

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高透光性摻氧化鈰光學(xué)薄膜表面 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 供圖


近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員金玉奇、李剛團(tuán)隊,在化學(xué)激光腔鏡薄膜與增益介質(zhì)的相互作用機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展,揭示了環(huán)境吸附對化學(xué)激光腔鏡薄膜表面潤濕性能的重要影響,并進(jìn)一步通過引入純化和鈍化處理工藝,實(shí)現(xiàn)對薄膜親疏水特性的顯著調(diào)控,為解決環(huán)境污染易影響高品質(zhì)強(qiáng)光元件的損傷閾值,以及熱致形變問題提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《應(yīng)用表面科學(xué)》。

不同于其它激光體系,化學(xué)激光在使用過程中,腔鏡膜表面對增益介質(zhì)的吸附及其誘導(dǎo)環(huán)境中灰塵等污染的吸附是導(dǎo)致強(qiáng)光光學(xué)元件損傷閾值降低,以及熱致形變增大的重要因素。因此,找到一種使得強(qiáng)光光學(xué)元件表面不被污染的方法,在高能激光的實(shí)際應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。

氧化鈰具有透光性好、熱穩(wěn)定性高、抗摩擦能力強(qiáng)等特點(diǎn),成為強(qiáng)光光學(xué)元件自潔凈光學(xué)薄膜材料的一個較好的補(bǔ)充選擇。由于疏水和親水表面會起到不同的去污防塵作用,因此,真正實(shí)現(xiàn)氧化鈰薄膜在自潔凈領(lǐng)域的應(yīng)用,還需要了解它和增益介質(zhì)的相互作用方式,并根據(jù)使用需求對其進(jìn)行調(diào)控。針對這些問題,該團(tuán)隊制備了高透光性摻氧化鈰光學(xué)薄膜,系統(tǒng)研究了不可控環(huán)境吸附對氧化鈰薄膜本征特性的干擾,并闡明了純化和鈍化處理工藝在氧化鈰薄膜潤濕特性調(diào)控中發(fā)揮的關(guān)鍵作用,對開發(fā)基于氧化鈰的自潔凈光學(xué)薄膜器件具有重要意義。


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