近日，中國科學院上海光學精密機械研究所薄膜光學實驗室通過水浴處理電子束Al2O3薄膜的方法制備，并研究了一種寬帶減反射激光薄膜。相關(guān)研究成果發(fā)表在《光學材料快報》（Optical Materials Express）上。

具有漸變折射率的寬帶減反薄膜在多個領(lǐng)域具有應用需求。常見的制備方法包括采用多層減反射薄膜設計、引入傾斜沉積薄膜以及使用生物仿真納米結(jié)構(gòu)等，但這些方法難以兼具寬帶與低反射率，或制備工藝復雜，成本較高，難以進行大尺寸元件的應用。Al2O3薄膜曾被報道過在高溫水浴中具有化學不穩(wěn)定性，通過處理后能夠形成漸變折射率的隨機微結(jié)構(gòu)，獲得寬帶減反的特性。

該研究中，研究人員采用電子束蒸發(fā)技術(shù)制備了Al2O3薄膜，研究了水浴處理時間對Al2O3薄膜微觀結(jié)構(gòu)和減反性能的影響。結(jié)果表明，在90℃去離子水中處理7分鐘的Al2O3薄膜在350~1100 nm波段范圍內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的寬帶減反性能，雙面鍍膜樣品在350~1100 nm波段范圍內(nèi)的平均透過率約為98.8%?；谶z傳算法的擬合結(jié)果表明，Al2O3薄膜經(jīng)水浴處理后呈現(xiàn)出拋物線形的折射率分布。該減反射薄膜在1064 nm的激光損傷閾值為23.9 J/cm2（脈寬12 ns），表現(xiàn)出在高功率激光領(lǐng)域的應用潛力。該成果有望為寬帶減反射激光薄膜的制備方式提供新思路。

研究工作獲得國家自然科學基金委、中科院青年創(chuàng)新促進會基金、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項等的支持。

雙面鍍Al2O3薄膜樣品經(jīng)7分鐘水浴處理后的增透性能示意圖。（a）水浴處理樣品與空白石英基底的透射率曲線；（b）空白石英基底（左）與水浴處理樣品（右）的實拍照片