專利名稱：用于co的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬激光應(yīng)用領(lǐng)域。
目前，CO2激光器及其應(yīng)用中的核心問題之一，是如何提高激光的光束質(zhì)量和延長激光器的使用壽命。而解決這一問題的關(guān)鍵之一在于如何得到質(zhì)量優(yōu)秀的激光窗口、透鏡。然而，由于薄膜材料與鍍膜技術(shù)比較零散和復(fù)雜，還一直在不斷開發(fā)之中，形成薄膜的材料和技術(shù)如果比較差，薄膜的吸收就會大于百分之二，遠遠大于基片的吸收，嚴重影響了窗口、透鏡的整體質(zhì)量；更差的薄膜則根本無法應(yīng)用。因為薄膜一般是在高真空光學鍍膜機中由高折射率和低折射率的兩種材料交替進行雙層或多層鍍膜得到的，所以薄膜質(zhì)量的關(guān)鍵在于選擇優(yōu)質(zhì)的材料和進行最佳的材料組合、并采用合理的鍍制工藝。美國II-VI公司多年來一直采用的薄膜材料組合是高折射率的ZnSe(硒化鋅)和低折射率的ThF4(氟化釷)，該公司的這種薄膜材料組合得到的窗口、透鏡具有吸收低和對光束產(chǎn)生的畸變小的特點，已經(jīng)廣泛用于CO2激光器及其應(yīng)用中，但其明顯的缺點是這種薄膜材料組合為一種軟膜、破壞閾值和壽命都受到較大限制，而且ThF4是一種有毒和有放射性的材料、使用中會嚴重影響人們的安全。中國發(fā)明專利(88 1 02096．6)“大功率紅外激光硬膜窗口及透鏡”公布了其中采用了無毒無放射性的半導(dǎo)體硬膜材料的組合。但其吸收率也受到限制。
本發(fā)明的目的是提供一類低吸收、高硬度的薄膜材料的組合，并鍍制于低吸收的基片上，使之成為低吸收的硬膜窗口、透鏡，用于CO2激光器及其應(yīng)用中。
為了完成上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用吸收低、硬度高的氟化釔作為低折射率的薄膜材料，讓其與高折射率的ZnSe、或GaAs、或Ge形成組合，鍍制于低吸收的ZnSe、或GaAs基片上成為低吸收的硬膜窗口、透鏡。具體的鍍制過程氟化釔的蒸發(fā)采用電子束蒸發(fā)，蒸發(fā)用的坩堝材料是金屬Mo(鉬)而不是資料通常介紹的金屬Ta(鉭)。鍍制一個雙面都是平面的用于CO2激光的GaAs全透窗口(透過率大于98％)的主要方法如下將清洗干凈的基片置于真空鍍膜機待所有鍍膜條件具備后先用電子束蒸鍍置于Mo坩堝中的低折射率的氟化釔材料，當其蒸鍍的光學厚度達到0．96-1．10微米范圍時則停止蒸鍍；然后用電子束或電阻加熱的方式蒸鍍高折射率的硒化鋅材料，當其蒸鍍的光學厚度達到0．96-1．10微米范圍時也停止蒸鍍；這樣，基片的一個表面(全透窗口的鍍膜面成為全透面)已經(jīng)鍍制完畢。翻面以后重復(fù)上述鍍膜過程，在另一面鍍膜完成后這個雙平面全透窗口就制作完畢。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于這種窗口、透鏡有吸收低、破壞閾值高、對光束產(chǎn)生的畸變小、壽命長和無毒無放射性的特點。能廣泛用于CO2激光器或其應(yīng)用中。
本發(fā)明提供的附圖
，是氟化釔和硒化鋅材料組合鍍制的全透激光窗口結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，其GaAs基片(1)兩面分別鍍制氟化釔薄膜層(2)和硒化鋅薄膜層(3)，其光學厚度為0．96-1．10毫米。
下面介紹本發(fā)明的一個實施例子。鍍制一個雙面都是平面的用于5千瓦CO2激光器的透過率為48％的GaAs窗口(部分透過窗口)的主要工藝如下將清洗干凈的基片置于真空鍍膜機待所有鍍膜條件具備后先用用電子束或電阻加熱的方式蒸鍍高折射率的ZnSe材料，當其蒸鍍的光學厚度達到2．65(誤差控制在±5％以內(nèi))微米時停止這第一層的蒸鍍；再用電子束蒸鍍置于Mo坩堝中的低折射率的氟化釔材料，當其蒸鍍的光學厚度達到2．65(誤差控制在±5％以內(nèi))微米時則停止這第二層的蒸鍍；然后用電子束或電阻加熱的方式蒸鍍高折射率的ZnSe材料，當其蒸鍍的光學厚度達到2．65(誤差控制在±5％以內(nèi))微米時停止這第三層的蒸鍍；這樣，基片的一個表面(稱為反射面)已經(jīng)鍍制完畢。翻面以后按照前面所述的工藝鍍?nèi)该?，在全透面鍍膜完成后這個雙平面透過率為48％的部分透過窗口就制作完畢。
權(quán)利要求
1．一種用于CO2激光器的低吸收硬膜窗口、透鏡，其特征為所述窗口、透鏡采用具有低吸收、高硬度的氟化釔作為低折射率的薄膜材料，讓其與高折射率的ZnSe、或GaAs、或Ge形成組合，鍍制于低吸收的基片上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CO2激光器的低吸收硬膜窗口、透鏡，其特征為窗口、透鏡的鍍膜材料氟化釔用電子柬蒸鍍時采用的坩堝材料為金屬鉬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CO2激光器的低吸收硬膜窗口、透鏡，其特征分別鍍于基片上的氟化釔和硒化鋅薄膜材料，電子束蒸鍍厚度為0．96—1．10微米。
全文摘要
本發(fā)明屬激光應(yīng)用領(lǐng)域中的窗口、透鏡,該類窗口、透鏡采用低吸收、高硬度的薄膜材料的組合,選取吸收低、硬度高的氟化釔做低折射率的薄膜材料,讓其與高折射率的ZnSe、或GaAs、或Ge形成組合,鍍制于低吸收的基片上成為低吸收的硬膜窗口、透鏡,這類窗口、透鏡有吸收低、破壞閾值高、對光束產(chǎn)生的畸變小、壽命長和無毒無放射性的特點,能廣泛用于CO
文檔編號H01S3/03GK1291814SQ0011599
公開日2001年4月18日 申請日期2000年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者王焄, 陳聯(lián)和 申請人:武漢金石凱激光技術(shù)有限公司