内容简介

本书系统地归纳总结了作者多年来从事超低损耗激光薄膜技术研究的成果。全书成体系地论述了超低损耗激光薄膜的设计、制备、表征和应用四个方面，涵盖了薄膜材料光学常数表征、超低损耗薄膜的设计、薄膜材料性能调控、多层膜总损耗的测试以及超低损耗激光薄膜应用等内容。本书可供光学工程、光电信息技术以及薄膜材料物理等相关学科的科研人员、工程技术人员以及高等院校相关专业的研究生和高年级本科生参考，

目录

第 1 章 超低损耗激光薄膜技术引论

1.1 超低损耗激光薄膜技术需求

1.1.1 环形激光传感技术

1.1.2 引力波天文观测技术

1.1.3 光钟时间计量技术

1.2 超低损耗激光薄膜技术的发展

1.2.1 多层膜的理论与设计技术

1.2.2 低损耗薄膜制备技术发展

1.2.3 低损耗激光薄膜材料体系

1.2.4 多层膜散射损耗控制技术

1.2.5 超低损耗薄膜的表征技术

1.3 国内外超低损耗激光薄膜的性能

1.3.1 国外报道的超低损耗薄膜性能

1.3.2 国内报道的超低损耗薄膜性能

参考文献

第 2 章 超低损耗激光薄膜基本理论

2.1 概述

2.2 光学薄膜的能量调控理论

2.3 多层介质薄膜的散射理论

2.3.1 多层介质膜标量散射理论

2.3.2 多层介质膜矢量散射理论

2.4 多层介质薄膜的吸收理论

2.4.1 多层介质膜电场分布理论

2.4.2 典型多层膜的吸收解析解

参考文献

第 3 章 低损耗薄膜光学常数表征方法

3.1 概述

3.2 常用薄膜光谱特性测试方法

3.2.1 分光光度法表征光谱性能

3.2.2 椭圆偏振法表征光谱性能

3.3 光学常数反演方法对比分析

3.3.1 光谱极值包络线法

3.3.2 全光谱拟合反演法

3.3.3 两种方法对比结果

3.4 “基板 | 薄膜” 系统光学特性四个问题

3.4.1 单面薄膜光谱特性的表征方法

3.4.2 光谱透射率测试参数优化方法

3.4.3 角度光谱的赝布儒斯特角效应

3.4.4 反演计算的光谱数据选择问题

3.5 光学常数反演的误差源

3.5.1 光学常数反演物理模型的合理性

3.5.2 椭偏光谱反演光学常数光斑效应

3.6 光学常数的色散模型

3.6.1 光学材料色散模型的物理意义

3.6.2 基于能带的光学常数色散模型

3.6.3 基于振动的光学常数色散模型

参考文献

第 4 章 超低损耗激光薄膜设计方法

4.1 概述

4.2 超高反射率多层膜设计方法

4.2.1 周期结构多层膜带宽理论

4.2.2 折射率色散对反射带宽影响

4.2.3 倾斜入射高反射多层膜设计

4.2.4 高反射多层膜吸收损耗设计

4.3 超低剩余反射多层膜设计方法

4.3.1 减反射多层膜基本结构

4.3.2 减反射薄膜的容差分析

4.3.3 考虑多层膜界面的激光减反膜设计

4.3.4 含有亚表面特征的激光减反膜设计

4.3.5 含折射率非均质性的减反膜设计

参考文献

第 5 章 超低损耗激光薄膜散射损耗抑制

5.1 概述

5.2 表面特性对低损耗薄膜影响

5.2.1 超光滑表面的表征与评价方法

5.2.2 表面特征对薄膜散射特性影响

5.2.3 表面对超低损耗高反射薄膜的影响

5.2.4 表面对超低损耗减反膜的影响

5.3 光学基板超光滑表面的加工

5.3.1 激光薄膜元件的基板材料

5.3.2 光学表面加工的基本流程

5.3.3 抛光运动轨迹的仿真计算

5.3.4 抛光模对超光滑表面影响

5.3.5 抛光液对超光滑表面影响

5.3.6 超光滑表面工艺实验结果

5.4 亚表面形成机制与评价方法

5.4.1 亚表面形成的几种机制

5.4.2 亚表面损伤层表征方法

5.5 基板光学表面散射源的处理

5.5.1 表面节瘤缺陷对散射的影响

5.5.2 基板超光滑表面洁净化技术

5.6 多层膜界面散射的控制方法

5.6.1 多层膜界面平坦化控制方法

5.6.2 多层膜表面污染的处理方法

5.6.3 多层膜界面散射的控制效果

参考文献

第 6 章 超低损耗激光薄膜吸收损耗控制

6.1 概述

6.2 氧化物薄膜实验研究方法

6.2.1 氧化物薄膜的制备方法

6.2.2 薄膜后处理的实验方法

6.2.3 应力和微结构表征方法

6.3 TaaOO薄膜吸收损耗控制研究

6.3.1 TaaOO薄膜的能带特性

6.3.2 热处理对 TaaOO薄膜的影响

6.3.3 热等静压处理对 TaaOO薄膜的影响

6.4 HfOO薄膜吸收损耗控制研究

6.4.1 HfOO薄膜的能带特性

6.4.2 热处理对 HfOO薄膜特性影响

6.4.3 热等静压处理对 HfOO薄膜的影响

6.5 SiOO薄膜微结构诱导损耗研究

6.5.1 SiOO薄膜的全谱介电函数特性

6.5.2 SiOO薄膜短程有序微结构特性

6.5.3 SiOO薄膜制备参数与特性关联性

6.5.4 氧气流量对 SiOO薄膜特性的影响

6.5.5 热等静压处理对 SiOO薄膜的影响

6.5.6 SiOO薄膜极弱消光系数表征方法

6.5.7 SiOO薄膜应力的表征方法研究

6.6 离子束溅射薄膜特性相关性研究

6.6.1 基于