真空紫外反射濾光片制備方面取得進展

　　中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所真空/深紫外鍍膜課題組在真空紫外反射濾光片制備方面取得進展，通過光譜反演技術(shù)獲取光學(xué)薄膜材料在真空紫外波段的光學(xué)常數(shù)，進而優(yōu)化真空紫外反射濾光膜膜系設(shè)計，并運用熱蒸發(fā)真空鍍膜工藝制備出高性能的真空紫外反射濾光片。

　　極光在真空紫外波段的輝光發(fā)射可提供諸如極光總能量、極光特征粒子種類和特征粒子能量等重要信息，使得極光光譜成像成為天體物理研究的重要課題。目前，科研人員對真空紫外波段的極光光譜成像（UVI）研究主要包括氧原子發(fā)射線（130.4和135.6nm）和氮分子發(fā)射帶（140-160和160-180nm）。為了獲取極光總能量和上述各種特征離子能量迫切需要高性能的真空紫外光學(xué)濾光片。由于所有的光學(xué)薄膜材料在真空紫外波段均具有極大的吸收損耗，常用的透射式光學(xué)濾光片不可取，使得反射式光學(xué)濾光片成為UVI系統(tǒng)的首選。

　　以氧原子發(fā)射線光譜成像為例，需要制備出一種R135.6nm/R130.4nm足夠高的反射濾光片。國外Zukic等研究人員首先提出采用p結(jié)構(gòu)多層膜設(shè)計，優(yōu)化真空紫外反射濾光片的光譜性能。但是，p結(jié)構(gòu)多層膜設(shè)計中存在大量厚度極薄的膜層，增加了真空鍍膜的制備難度。此外，光學(xué)薄膜材料在真空紫外波段的光學(xué)常數(shù)正確獲取與否，也將顯著地影響反射濾光片的最終光譜性能。

該課題組研究人員通過光譜反演技術(shù)準(zhǔn)確獲取薄膜光學(xué)常數(shù)，并限制反射濾光膜膜系中薄層厚度，優(yōu)化反射濾光膜膜系設(shè)計，通過熱蒸發(fā)真空鍍膜工藝制備出理論設(shè)計和實測光譜數(shù)據(jù)一致性良好的真空紫外反射濾光片。實測0°和45°入射角下的反射濾光膜，其R135.6nm/R130.4nm比值分別為92.7和20.6，遠(yuǎn)優(yōu)于國外制備的真空紫外反射濾光片。相關(guān)成果發(fā)表在Appl. Opt. (Appl. Opt. 54(35), 10498-10503, 2015)上。

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