專利名稱：一種低損耗高可靠性反射鏡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種反射鏡，尤其關于一種高可靠性低損耗高可靠性反射鏡。
背景技術：
反射鏡是激光陀螺的核心器件之一，在環(huán)形激光陀螺中，通過若干反射鏡的控制將激光約束在腔內以形成環(huán)形激光回路，而發(fā)射鏡在諧振腔內的性能穩(wěn)定性及反射鏡散射參數(shù)是影響陀螺精度的主要因素之一。因此，要求激光陀螺諧振腔內的反射鏡薄膜擁有高的激光穩(wěn)定性、等離子穩(wěn)定性，及熱穩(wěn)定性；削弱反射鏡散射參數(shù)對環(huán)形激光陀螺漂移精度的負面作用。為此，需要研制低散射高可靠性反射鏡。現(xiàn)有技術是利用雙離子拋光技術在納米級石英玻璃基底上交替鍍制規(guī)整四分之一工作波長的若干層高低折射率材料，外層為TiO2或者SiA材料。但是由于激光陀螺諧振腔內的工作環(huán)境惡劣，現(xiàn)有反射鏡薄膜在等離子功率200W時，300sec的工作時間內，損耗就有約20ppm的增幅，同時，反射鏡薄膜(外層為TiO2材料)在250°C時開始出現(xiàn)膜裂現(xiàn)象，在激光陀螺諧振腔內長時間工作出現(xiàn)陀螺出光微弱甚至不出光的現(xiàn)象，導致陀螺故障。 因此在削弱薄膜散射的同時，提高反射鏡抗激光損傷閾值、抗等離子放電閾值及熱穩(wěn)定性就顯得十分的重要。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術反射鏡環(huán)境穩(wěn)定性差的情況，本發(fā)明提供了一種抗激光閾值高、抗等離子環(huán)境能力強，散射損耗小的高可靠性反射鏡。本發(fā)明提供如下技術方案一種低損耗高可靠性反射鏡，其包括石英基底，在石英基底上鍍制高低折射率層相互交疊的規(guī)整四分之一工作波長高反射膜系，所述高反射膜系最外側的高折射率層上設有一層極薄的HfO2薄膜。所述高反射膜系為Sub/(HL)~n xH(l_x)M/Air，其中 η 為 7 13，χ 為 0. 8 0. 95， H 為 TiO2, L 為 SiO2, M 為 HfO20所述HfO2薄膜的折射率范圍為1. 8 2. 05，其光學厚度為四分之一工作波長的 1-x 倍。反射鏡鍍膜完成后，先常溫升至340°C耗時四小時，然會恒溫340°C保持6小時，之后隨封閉烘箱自然降溫至常溫。本發(fā)明技術效果采用本發(fā)明在納米級石英基底上制備的反射鏡具備IOppm 量級的極低損耗、極低散射，并具有高的抗激光損傷閾值、340°C以內的熱穩(wěn)定性，及在 200ff/15000Sec內的耐等離子放電環(huán)境下保持光學參數(shù)恒定，在陀螺諧振腔內工作性能穩(wěn)定，能夠滿足高精度激光陀螺的應用要求。


圖1雙離子束濺射鍍膜示意圖2反射鏡膜系結構示意圖；圖3反射鏡膜后處理溫度時間曲線圖，其中，1-石英基底、2-主離子源、3-輔助離子源、4-靶材、5-高反射膜系、6_Η 2 薄膜、7-石英基底。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明本發(fā)明在納米級石英基底上采用雙離子束濺射沉積工藝交替鍍制規(guī)整的四分之一工作波長Ti02/Si&薄膜高反膜系5，并在最外層鍍制一層極薄的空氣界面層材料HfO2, 鍍制完成后對反射鏡薄膜在空氣中進行340°C /6h的后處理工藝。請參閱圖1，其是雙離子束濺射沉積鍍膜示意圖。其主離子源2與靶材4正對，輔助離子源3朝向納米級石英基底1，且靶材4成45°傾角朝向納米級石英基底1。在反射鏡襯底上鍍制基礎膜系SuV(HL) "η χΗ時，所采用的雙離子束沉積工藝與現(xiàn)有技術一致；鍍制(l-x)M時的雙離子束工藝參數(shù)如下表1所示
權利要求
1.一種低損耗高可靠性反射鏡，其包括石英基底，其特征在于在石英基底上鍍制高低折射率層相互交疊的規(guī)整四分之一工作波長高反射膜系，所述高反射膜系最外側的高折射率層上設有一層極薄的HfO2薄膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的低損耗高可靠性反射鏡，其特征在于，所述高反射膜系為 Sub/ (HL) "η χΗ(1-χ)M/Air，其中 η 為 7 13，χ 為 0. 8 0. 95，H 為 TiO2, L 為 SiO2, M 為 HfO2。
3.根據(jù)權利要求2所述的低損耗高可靠性反射鏡，其特征在于所述HfO2薄膜的折射率范圍為1. 8 2. 05，其光學厚度為四分之一工作波長的1-χ倍。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的低損耗高可靠性反射鏡，其特征在于，反射鏡鍍膜完成后，先常溫升至340°C耗時四小時，然會恒溫340°C保持6小時，之后隨封閉烘箱自然降iS至吊ilm ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離子束濺射制備的激光陀螺使用的高可靠性反射鏡。本發(fā)明是在納米級石英基底上采用雙離子束濺射沉積工藝交替鍍制規(guī)整的四分之一工作波長TiO2/SiO2薄膜高反膜系，并在最外層鍍制一層極薄的空氣界面層材料HfO2，鍍制完成后對反射鏡薄膜在空氣中進行340℃/6h的后處理工藝。本發(fā)明反射鏡呈現(xiàn)極低損耗、極低散射，并具有高的抗激光損傷閾值、340℃以內的熱穩(wěn)定性，及良好的耐等離子放電環(huán)境能力，在等離子能量200w的環(huán)境內，反射鏡可以保持15000Sec以上的光學性能穩(wěn)定。采用本發(fā)明技術制備的反射鏡，在陀螺諧振腔內工作性能穩(wěn)定，具有高的環(huán)境可靠性，能夠滿足高精度激光陀螺的應用要求。
文檔編號G02B5/08GK102338899SQ20111030056
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者劉希強, 單凡, 張振輝, 李縣洛, 蘇宇, 薛青云, 陳勇, 陳帛雄 申請人:中國航空工業(yè)第六一八研究所