Forskare från Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics vid den kinesiska vetenskapsakademin har gjort framsteg i beredningen av blandningsbaserade kvartsvågsplattor med laserstråledelare (PLBS) för att förbättra beläggningens prestanda. Resultaten publicerades i Optics &Laser Technology .

Plattstråldelare används ofta i kvantkommunikation, mätning och lasersystem på grund av deras unika optiska egenskaper. Plattstråldelaren som används i högeffektlasersystem måste uppnå specifik spektral prestanda. För att möta de ständigt ökande kraven på uteffekt från lasersystem krävs också en hög laserskadtröskel.

Blandningsbeläggningsmaterial har rönt stor uppmärksamhet inom området för högeffektlaserbeläggningar de senaste åren på grund av deras avstämbara brytningsindex och optiska bandgap. De har använts vid design och beredning av beläggningar som högreflekterande beläggningar, polarisatorbeläggningar och dikroiska spegelbeläggningar. För att erhålla ett specifikt intensitetsdelningsförhållande krävs ofta ett eller flera icke-kvartsvågsskikt i beläggningsstrukturen av PLBS-beläggningarna, vilket leder till en ökning av det elektriska fältets intensitet och i svårigheten att kontrollera beläggningen lagertjocklek.

I denna studie insåg forskarna inställningen av blandningsmaterialet genom att justera förhållandet mellan de två materialen i det och använde sedan kvartsvågsbeläggningsstrukturen för att realisera PLBS-beläggningen med godtyckliga T/R-förhållanden.

Genom att studera de optiska och mekaniska egenskaperna hos blandningsbeläggningarna under olika blandningsförhållanden jämfördes egenskaperna hos PLBS-beläggningar. Två blandningsbaserade PLBS-beläggningar med HfO₂ –Al₂ O₃ blandningsmaterial som high-n-skikt och SiO₂ som låg-n-skikt demonstrerades experimentellt. Sedan jämförde forskare de två tidigare blandningsbaserade PLBS-beläggningarna med en traditionell PLBS-beläggning med HfO₂ och SiO₂ som hög-n och låg-n lager.

Ovanstående resultat visade att de blandningsbaserade PLBS-beläggningarna har lägre ytjämnhet, större intensitetsdelande bandbredd och nästan dubbelt så mycket laserskadtröskel (1064 nm). För applikationer med mindre bandbreddskrav kan laserskadtröskeln förbättras med en faktor på ~2,6.

Därför kan PLBS-beläggningen framställd baserad på blandningsmaterialet inte bara ge bättre prestanda, utan också förenkla design- och tillverkningsprocessen. + Utforska vidare

Forskare föreslår ny dikroisk laserspegeldesign med blandningsskikt och sandwichliknande strukturgränssnitt