论文摘要
增透膜作为光学薄膜的一种,广泛应用于各种光学元件、太阳能电池以及大功率激光系统中。目前已有很多不同类型的增透膜能满足光学技术领域的部分实际应用。但在大功率激光系统等实际应用中,除了要求某些光学元件具有高增透性能外,还要求增透膜在环境中的增透性能可长时间保持稳定;并具有较强的抗激光损伤能力。因此,更广泛的实际应用对增透膜综合性能的要求不断提高。本论文以TEOS（正硅酸乙酯）、乙醇、氨水和水等为原料,通过溶胶-凝胶法浸渍提拉镀膜工艺制备了SiO2增透膜,研究了反应温度、溶胶浓度、提拉速度等对膜层性能的影响。然后用聚氧化丙烯丙三醇醚改性SiO2溶胶前驱体,制备改性SiO2增透膜。最后考察了常规和改性SiO2增透膜的疏水能力和抗激光损伤能力。研究发现,反应温度对溶胶最佳镀膜时间影响较大,而对膜层透过率基本无影响。溶胶浓度对膜层增透波段有决定性的影响。4.0% SiO2（Wt.）的溶胶镀制的膜层易实现基频波段（1ω）的高增透要求,最高透过率可达99.5%以上。在特定波长镀膜提拉速度对膜层透过率的影响呈先增加后减小的规律,基频处在提拉速度为100mm/min附近出现透过率最大值。镀膜提拉速度越慢,膜层的表面粗糙度Rq值越低。聚氧化丙烯丙三醇醚改性的SiO2增透膜的透过率变化不大,仍能满足基频波段的高增透要求,最高透过率亦可达99.5%以上,原子力显微镜测试显示改性与常规膜层的表观形貌基本一致。在潮湿环境中放置30天后,常规SiO2膜透过率下降了2.5%,而改性SiO2增透膜只下降了1.0%。与水的接触角分别为28.5o和68.5o。改性后SiO2增透膜的疏水能力提高了。不同分子量的聚氧化丙烯甘油醚改性SiO2增透膜后,膜层的抗激光损伤能力均得到了提高。激光损伤阈值的提高程度最高接近40%。
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摘要ABSTRACT一、前言1 引言2 光学薄膜的制备方法2.1 物理方法2.2 化学方法3 溶胶-凝胶（SOL-GEL）法3.1 溶胶-凝胶法镀膜工艺的优点3.2 溶胶-凝胶法在制备材料方面的应用4 增透膜（AR）4.1 增透膜增透原理4.2 增透膜的应用5 溶胶-凝胶法增透膜5.1 溶胶-凝胶法增透膜的化学原理5.2 溶胶-凝胶法增透膜的镀膜方法6 镀膜基片6.1 镀膜用光学玻璃6.2 光学基片的清洗7 溶胶-凝胶法增透膜的研究情况8 本课题的研究目标二、实验部分1 实验试剂与仪器1.1 实验试剂1.2 实验器材2 实验内容2.1 溶胶的制备2.2 基片的准备2.3 膜层的制备2.4 膜层的热处理3 性能测试3.1 溶胶粘度测试3.2 膜层透过率测试3.3 膜层厚度及折射率的测量3.4 溶胶膜层的IR 观察3.5 膜层表面原子力显微镜观察3.6 膜层的表面粗糙度测试3.7 膜层疏水性能测试3.8 膜层激光损伤阈值测试三、结果与讨论2增透膜的制备'>1 常规SiO2增透膜的制备1.1 反应温度对膜层增透效果的影响1.2 溶胶浓度对膜层增透效果的影响1.3 镀膜提拉速度对膜层增透性能的影响1.4 镀膜提拉速度对膜层表面粗糙度的影响1.5 热处理对膜层增透性能的影响2增透膜制备小结'>1.6 常规SiO2增透膜制备小结2增透膜的制备'>2 改性SiO2增透膜的制备2增透膜性能的必要性'>2.1 改善常规SiO2增透膜性能的必要性2.2 改性物质的选择2增透膜的红外图谱'>2.3 常规与改性SiO2增透膜的红外图谱2增透膜的光学透过率'>2.4 改性SiO2增透膜的光学透过率2增透膜的表观形貌'>2.5 改性SiO2增透膜的表观形貌2增透膜的疏水性能'>2.6 改性SiO2增透膜的疏水性能2增透膜的抗激光损伤能力'>2.7 改性SiO2增透膜的抗激光损伤能力2增透膜制备小结'>2.8 改性SiO2增透膜制备小结3 下一步工作需重点解决的问题四、结论参考文献在读期间科研成果致谢
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