本文介绍了等离子体辅助镀膜技术以及相应的高真空等离子体源.这种新型等离子体源属于空心冷阴极结构,工作气压在1×10-3pa～10-1pa,它的最大优点在于能够直接电离氧化性气体而不烧毁阴极.采用探针法测定了氩等离子体中辅助离子的能量范围在50～80Ve之间,并在氩气、氧气的等离子体中分别沉积了单层ZnS薄膜和SiO2薄膜.实验结果表明,生成的薄膜具有良好的光学和机械性能.

为了深入研究重复激光脉冲的能量效应对光学薄膜的烧蚀机理，采用实验观测与热力学分析相结合的方法进行了研究。通过观察光学薄膜烧蚀形貌随入射激光脉冲数量增加发生改变的典型形貌特征，分析了激光与等离子体相互作用的热力学过程，得到了在激光重复脉冲作用下光学薄膜的损伤特性及其演化规律。结果表明，薄膜在重复脉冲作用下，其表面会变得粗糙，这会大大增加对激光的吸收效应，从而加速了薄膜的破坏，最终被完全去除而露出基底；同时，烧蚀物会在热膨胀作用下向激光作用区域外扩散，在激光烧蚀中心区域外进行沉积，而形成更大范围的污染。由于激光光强为高斯分布，重复脉冲作用的效应主要是对在光束中心区域的薄膜进行集中烧蚀，会不断增加烧蚀的损伤程度，而对烧蚀面积的增加效应极为有限。这一研究结果为重复激光脉冲对薄膜烧蚀机理的建立提供了参考。