深紫外光学薄膜激光辐照特性研究

	深紫外光学薄膜激光辐照特性研究
	赵灵
学位类型	硕士
导师	张立超
	2014-11
学位授予单位	中国科学院大学
学位专业	光学工程
关键词	深紫外光学薄膜吸收激光量热法
摘要	应用于深紫外波段高能激光领域中的光学元件表面往往镀有增透、高反等薄膜，其固有性能参数的稳定性非常重要。在激光作用下，基底材料及薄膜表面的杂质污染、色心等缺陷会对光束产生单光子或双光子吸收，吸收的能量转化为热能，导致元件热膨胀变形甚至光退化，降低元件性能的同时还限制了其使用寿命和应用范围。波长193nm紫外光刻机系统中的薄膜元件可能需要工作几百亿脉冲甚至更多，对元件表面薄膜在深紫外激光辐照下吸收特性的研究，是高质量光学元件生产和应用中一项必要内容，在一定程度上也能够对镀膜工艺进行评价和指导。本文利用激光量热仪对不同镀膜工艺下的氟化物薄膜材料在193nm紫外波段激光作用下的吸收特性进行研究，主要工作包括以下内容。介绍深紫外光学薄膜材料的发展及应用，对激光量热法等主要吸收测量方法的测量原理及优缺点进行分析，并从激光照射频率、激光照射能量密度以及材料本身缺陷对吸收的影响等几个方面，对193nm激光照射下熔石英材料以及氟化物薄膜的吸收现象进行总结。对指数法处理激光量热仪测量吸收结果进行原理分析，并对熔石英基底进行实际测量，找出吸收率测量结果的各影响量，分别计算其估计值及估计值的标准不确定度，其中，利用matlab程序，重点对线性回归法拟合计算的参数A、γ进行修正，降低样品仓内背景温度漂移对测量结果的影响，最后获得吸收率测量合成不确定度。对基底及薄膜元件吸收测试过程中的剂量效应、非线性吸收和不可恢复吸收等现象进行分析，建立利用激光量热法测量应用于波长193nm紫外光刻系统的氟化物薄膜材料吸收率的测量流程，并获得熔石英基底与激光能量密度、重复频率之间的关系。通过热蒸发对熔石英基底镀氟化镁及氟化镧单层膜，根据所建立的测量流程，测量不同镀膜工艺下薄膜样品在镀膜前后的吸收率与激光能量密度的关系，进而推算出实际工况下薄膜材料的吸收率，并得到不同沉积温度下氟化镧薄膜材料吸收率、粗糙度与波纹度；最后，对热蒸发与离子束溅射两种方法制备的氟化物减反膜在激光作用下的吸收率进行对比，并外推计算实际工况下的吸收率及消光系数。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/44721
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	赵灵. 深紫外光学薄膜激光辐照特性研究[D]. 中国科学院大学,2014.

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