超强激光科学卓越创新简报

(第五百八十八期)

2024年12月26日

上海光机所在基于纳米叠层的宽带减反射膜方面取得新进展

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光元件技术与工程部研究团队在基于纳米叠层的宽带减反射膜方面取得新进展，相关研究成果以“Plasma-enhanced atomic-layer-deposited HfO₂–SiO₂ nanolaminates for broadband antireflection coatings”为题发表于Optical Materials。

纳米叠层因具备性能可调谐能力，给薄膜设计带来了极大的灵活性。然而，纳米叠层的超薄子层厚度和多界面问题使得基于纳米叠层的高光学性能薄膜研制极具挑战，尤其是对于膜层厚度和膜层折射率较为敏感的宽带减反射薄膜。

团队系统研究了影响基于纳米叠层的宽带减反射膜光学性能的因素。针对性提出了一种同时考虑纳米叠层子层厚度偏差、子层折射率偏差和界面扩散的预校正策略，并通过等离子体增强原子层沉积技术进行实验验证。经预校正策略制备的宽带减反射薄膜的光谱与理论设计光谱间的均方根误差低至0.100，降低了一倍。该研究结果为对结构敏感的高光性质量多层膜研制提供了参考。

相关工作得到了国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、上海市领军人才项目、上海市科学技术委员会科技计划项目的支持。

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图1.三种典型纳米叠层的界面扩散、折射率分布修正及其透射光谱

图2.经预校正策略制备的宽带减反射薄膜的光谱与膜层剖面