ArF准分子激光对氟化物高反射薄膜的诱导损伤

常艳贺; 金春水; 李春; 邓文渊; 靳京城

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.004

ArF准分子激光对氟化物高反射薄膜的诱导损伤

1.
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 长春 130033;
2.
中国科学院大学, 北京 100049

作者简介: 常艳贺（1982-），男，博士研究生，主要从事深紫外光学薄膜制备与表征技术方面的研究。.

通讯作者: 金春水, jincs@sklao.ac.cn ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目（61178020）
中图分类号: O484

ArF excimer laser induced damage on high reflective fluoride film

1.
State Key Laboratory of Apply Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China;
2.
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Corresponding author: JIN Chunshui, jincs@sklao.ac.cn ;

CLC number: O484

摘要: 为了研究特定模式下氟化物高反射薄膜的损伤机理，采用相衬微分干涉显微镜、原子力显微镜和台阶仪对不同工艺条件下制备薄膜的损伤区域逐步进行对比分析，在薄膜沉积温度增加后，随着薄膜体内聚集密度的增加，薄膜激光损伤阈值有所提升；对于规整膜系，体内驻波电场强度分布对薄膜损伤也有较大影响。结果表明，根据薄膜损伤形貌和损伤深度综合推断，制备的高反射薄膜损伤是由薄膜体内的聚集密度和电场强度分布所共同引起。该实验结果为下一步继续研究高性能激光反射薄膜打下了基础。
- 薄膜 /
- 激光损伤 /
- 氟化物 /
- 聚集密度 /
- 电场强度分布
Abstract: In order to study the damage mechanism of high reflective fluoride film under a certain condition, the damaged areas of the films made with the different processing techniques were analyzed by means of differential interference contrast microscopy, atomic force microscopy and optical profiler. With the increase of the film deposition temperature and the packing density of the film in vivo, laser induced damage threshold of film is improved. For the regular film series, a standing wave electric field intensity distribution of the standing wave in vivo has the greater impact on the film damage. The results show that the damage of high-reflection film is jointly caused by packing density of the film in vivo and electric field intensity distribution based on the damage morphology and damage depth of the film. The results provide the foundation for further research of high quality of laser reflective coatings.
- thin films /
- laser damage /
- fluoride /
- packing density /
- electric field intensity distribution

[1]	YU Y S, YOU L B, LIANG X,et al. Progress of excimer lasers technology [J]. Chinese Journal of Lasers, 2010, 37(9): 2253-2270(in Chinese).
[2]	ULLMANN J, MERTIN M, ZEISS C, et al. Coated optics for DUV-excimer laser applications [J].Proceedings of SPIE, 2000, 3902: 514-527.
[3]	THIELSCH R, HEBER J, KAISER N. Critical issues on the assessment of laser induced damage thresholds of fluoride multilayer coatings at 193nm[J].Proceedings of SPIE, 2000, 3902: 224-234.
[4]	LAUX S, BERNITZKI H, KLAUS M, et al. Long time radiation resistant optical coatings for UV excimer laser applications[J].Proceedings of SPIE, 2001, 4347: 13-16.
[5]	WEI C Y, SHAO J D, HE H B, et al. Mechanism initiated by nanoabsorber for UV nanosecond pulse driven damage of dielectric coatings [J]. Optics Express, 2008, 16(5): 3376-3382.
[6]	BLASCHKE H, ARENS W, RISTAU D. Thickness dependence of damage thresholds for 193nm dielectric mirrors by predamage sensitive photothermal technique [J].Proceedings of SPIE, 2000, 3902: 242-249.
[7]	IZAWA T, YAMAMURA N, UCHIMURA R, et al. Damage thresholds and optical stabilities of fluoride HR coatings for 193nm [J].Proceedings of SPIE, 1994, 2114: 297-308.
[8]	BERNITZKI H, LAUTH H. Current status of radiation resistance of dielectric mirrors in the DUV[J].Proceedings of SPIE, 1998, 3578: 105-116.
[9]	HEBER J, THIELSCH R, BLASCHKE H, et al. Microstructure and radiation interactions of optical interference coatings for 193nm applications[J].Proceedings of SPIE, 1999, 3738: 159-165.
[10]	GUNSTER S, BLASCHKE H, RISTAU D. Laser resistivity of selected multilayer designs for DUV/VUV applications[J].Proceedings of SPIE, 2007, 6403: 640318.
[11]	DIJON J, QUESNEL E, PELLE C, et al. Laser damage of optical coating from UV to deep UV at 193nm[J].Proceedings of SPIE, 1998, 3578: 54-63.
[12]	BLASCHKE H, RIGGERS W, RISTAU D. Exposure of high reflecting fluoride coatings under high fluence conditions at 193nm[J].Proceedings of SPIE, 2010, 7842: 78420I.
[13]	ARNON O, BAUMEISTER P. Electric field distribution and the reduction of laser damage in multilayers [J].Applied Optics, 1980, 19(11): 1853-1855.
[14]	ABROMAVICIUS G, BUZELIS R, DRAZDYS R, et al. Influence of electric field distribution on laser induced damage threshold and morphology of high reflectance optical coatings[J].Proceedings of SPIE, 2007, 6720: 67200Y.
[15]	CHANG Y H, JIN Ch Sh, DENG W Y, et al. Study on laser induced damage of coating at 193nm [J]. Laser Technology, 2011, 35(3): 308-311(in Chinese).
[16]	MELNINKAITIS A, MIKSYS D, BALCIUNAS T,et al. Automated test station for laser induced damage threshold measurements according to ISO 11254-2 standard[J].Proceedings of SPIE, 2006, 6101: 61011J.
[17]	CHANG Y H, JIN Ch Sh, LI C, et al. Laser induced damage of fluoride coatings at 193nm [J]. Chinese Journal of Lasers,2013, 40(7): 0707001(in Chinese).
[18]	CHANG Y H, JIN Ch Sh, LI C, et al.Optical characterization and structure properties of ultraviolet LaF3 thin films by thermal evaporation [J]. Chinese Journal of Lasers, 2012, 39(10): 1007002(in Chinese).

[1]	何长涛 , 马孜 , 陈建国 , 赵汝进 . 基于小波变换的薄膜激光损伤识别. 激光技术, 2007, 31(2): 131-133,136.
[2]	马孜 , 吕百达 , 肖琦 . 近阈值能量密度下薄膜的激光损伤特点. 激光技术, 2000, 24(3): 145-147.
[3]	王云萍 , 侯军燕 , 袁春 , 康文运 , 陈安民 , 张鲁薇 . 飞秒激光对多光谱滤波片的损伤阈值研究. 激光技术, 2022, 46(5): 697-701. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.05.020
[4]	夏晋军 , 李仲伢 , 程雷 . 532nm激光对光学薄膜的损伤. 激光技术, 1996, 20(6): 377-380.
[5]	李玉瑶 , 王菲 , 孙同同 . 薄膜激光损伤阈值标定技术. 激光技术, 2021, 45(6): 729-734. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.009
[6]	常艳贺 , 金春水 , 邓文渊 , 李春 . 193nm薄膜激光诱导损伤研究. 激光技术, 2011, 35(3): 308-311. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.006
[7]	王成 , 马莹 , 张贵彦 , 肖孟超 , 甘志宏 , 缪同群 , 钱龙生 . 薄膜应力激光测量方法分析. 激光技术, 2005, 29(1): 98-100.
[8]	李玉瑶 , 张婉怡 , 刘喆 , 李美萱 , 付秀华 . S-on-1测量方式下薄膜激光损伤的累积效应. 激光技术, 2018, 42(1): 39-42. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.008
[9]	周维军 , 袁永华 , 桂元珍 . 激光辐照TiO2/SiO2薄膜损伤时间简捷测量. 激光技术, 2007, 31(4): 381-383.
[10]	周维军 , 袁永华 , 张大勇 , 桂元珍 , 江继军 . 1.06μm连续激光辐照TiO2/SiO2薄膜元件的损伤效应研究. 激光技术, 2006, 30(1): 76-77,81.
[11]	戴罡 , 陆建 , 王斌 , 刘剑 , 倪晓武 . 脉宽1ms和10ns的激光损伤光学薄膜元件的比较分析. 激光技术, 2011, 35(4): 477-480,542. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.010
[12]	韩晓星 , 朱大庆 , 宁娜 , 金曦 . 用于光波导的高性能聚合物薄膜制备工艺研究. 激光技术, 2004, 28(3): 315-318.
[13]	马孜 , 李斌 , 童静 , 姚德武 , 沈刚 . 氧化物光学薄膜的压入硬度研究. 激光技术, 2024, 48(3): 340-344. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.03.007
[14]	陈传忠 , 姚书山 , 包全合 , 张亮 , 雷廷权 . 脉冲激光沉积羟基磷灰石薄膜的研究现状. 激光技术, 2004, 28(1): 74-77.
[15]	张大伟 , 贺洪波 , 邵建达 , 范正修 . 离子束辅助沉积制备高功率激光薄膜的研究. 激光技术, 2008, 32(1): 57-60.
[16]	崔文东 , 张鹏翔 , 刘翔 , 张国勇 , 谈松林 , 戴永年 . 巨磁阻薄膜激光感生电压的温度稳定性研究. 激光技术, 2007, 31(6): 636-638.
[17]	刘国芳 , 高传玉 , 杨晓红 , 马明 , 李奇军 . 激光驱动飞片加载下基体/薄膜层裂微成形研究. 激光技术, 2012, 36(3): 298-300.
[18]	陈俊领 , 段国平 , 黄明举 . 激光能量对沉积纳米Si薄膜晶粒尺寸的影响. 激光技术, 2012, 36(3): 322-325.
[19]	周德让 , 段国平 , 陈俊岭 , 韩俊鹤 , 黄明举 . 连续氩氪离子激光晶化非晶硅薄膜的研究. 激光技术, 2013, 37(5): 587-591. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.006
[20]	李勇 , 张辉 , 周小芳 , 张鹏翔 . 氧压对Zn1-xAlxO薄膜结构的影响及激光感生电压效应. 激光技术, 2011, 35(1): 130-132,140. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.035

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