近日，上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室通过水浴处理电子束Al₂O₃薄膜的方法制备并研究了一种宽带减反射激光薄膜。相关研究成果已发表于《光学材料快报》(Optical Materials Express)。
　　具有渐变折射率的宽带减反薄膜在多个领域均有广泛的应用需求。常见的制备方法包括采用多层减反射薄膜设计、引入倾斜沉积薄膜以及使用生物仿真纳米结构等，但这些方法难以兼具宽带与低反射率，或者制备工艺复杂，成本较高，难以进行大尺寸元件的应用。Al₂O₃薄膜曾被报道过在高温水浴中具有化学不稳定性，通过处理后能够形成渐变折射率的随机微结构，获得宽带减反的特性。
　　研究人员采用电子束蒸发技术制备了Al₂O₃薄膜，系统研究了水浴处理时间对Al₂O₃薄膜微观结构和减反性能的影响。结果表明在90℃去离子水中处理7分钟的Al₂O₃薄膜在350~1100nm波段范围内表现出优异的宽带减反性能，双面镀膜样品在350~1100nm波段范围内的平均透过率约为98.8%。基于遗传算法的拟合结果表明，Al₂O₃薄膜经水浴处理后呈现出抛物线形的折射率分布。该减反射薄膜在1064nm的激光损伤阈值为23.9J/cm²（脉宽12ns），表现出在高功率激光领域的应用潜力。该项成果有望为宽带减反射激光薄膜的制备方式提供新思路。
　　相关工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院青年创新促进会基金、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
　　原文链接：Al₂O₃anti-reflection coatings with graded-refractive index profile for laser applications

双面镀Al₂O₃薄膜样品经7分钟水浴处理后的增透性能示意图
（a）水浴处理样品与空白石英基底的透射率曲线
（b）空白石英基底（左）与水浴处理样品（右）的实拍照片

责任编辑：张婧睿