3月，中國科學院上海光學精密機械研究所薄膜光學實驗室提出了一種基于混合膜層和類三明治結構界面的二向色鏡設計新方法，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。相關研究成果已發(fā)表在專業(yè)期刊Photonics Research 上。

　　激光技術的發(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衡。

　　研究人員提出了基于混合膜層和類三明治結構界面的二向色鏡（MDLM）設計新方法，并對其進行了實驗驗證。采用HfO2 和Al2O3 的混合材料作為折射率和光學帶隙可調諧的高折射率膜層，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構的梯度界面 （“SiO2-HfO2 梯度材料 |HfO2|HfO2-Al2O3 梯度材料”）取代傳統(tǒng)的離散界面。

　　該MDLM 設計二向色鏡表現(xiàn)出優(yōu)良的光譜性能，具有比TDLM 更好的力學性能、更低的吸收和更高的抗激光損傷閾值。在532nm 的激光損傷閾值（脈寬 7.7ns，s 偏振光）和1064nm 的激光損傷閾值（脈寬12ns，p 偏振光）均提升了近一倍。該基于混合膜層和類三明治結構界面的設計新方法，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量激光薄膜的激光技術領域。

　　相關工作得到了國家自然科學基金委、中國科學院青年創(chuàng)新促進會、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項等的支持。

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