碟片激光器系統(tǒng)的膜層

1、碟片激光器系統(tǒng)的膜層St. Gunster*a, D. Ristaua, B. Weicheltb, A. VossbaLaser Zentrum Hannover e.V. (LZH) , Hollerithallee 8, 30419 Hannover, Germany bInstitut fur Strahlwerkzeuge (IFSW), Pfaffenwaldring 43, 70569 Stuttgart, Germany摘要：碟片激光器的發(fā)展與激光二極管的技術(shù)是密不可分的。這種激光器碟片的厚度范圍大致在50-300rm，這主要取決于材料吸收系數(shù)和泵浦次數(shù)。對(duì)于TDL 的高效運(yùn)行

2、，沉積在碟片前后表面的高性能光學(xué)薄膜必不可少的，其中的一類是 后表面上的高精細(xì)度HR膜層，它決定著激光器和泵浦的性能；另一類則是前表 面上的低損耗抗反射膜層，它能夠使激光輻射（近）垂直入射傳輸，同時(shí)使泵浦 斜入射傳輸。該TDL的膜層系統(tǒng)，尤其是HR膜層，除了要滿足光學(xué)特性，還 必須遵循特定的機(jī)械和熱力學(xué)要求。Hannover激光中心已經(jīng)研發(fā)出一種簇沉積工具用于TDL系統(tǒng)的膜層沉積。這 種簇沉積工具包括三個(gè)部分，第1個(gè)腔是基板負(fù)載鎖定系統(tǒng)，它用于基板的檢查 及腔內(nèi)的預(yù)處理和后處理，第2個(gè)腔用于對(duì)采用離子束濺射（IBS）的低損耗電 介質(zhì)膜層的沉積，第3個(gè)腔用于對(duì)可以作為反射層或者焊接的金屬層進(jìn)行沉

3、積。 其中，電介質(zhì)沉積腔配備有射頻離子源，用于單一材料或材料混合物的沉積。這 樣的話，它可以將離散的高低疊陣膜層或者是Rugate濾光器膜層沉積。整個(gè)過 程由一個(gè)光學(xué)寬帶監(jiān)控器（BBM）控制，而且，還設(shè)有基于基板彎曲的腔內(nèi)實(shí) 時(shí)應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)，它可以對(duì)材料的機(jī)械應(yīng)力進(jìn)行評(píng)估。關(guān)鍵詞：膜層沉積，碟片激光器，Rugate濾光器，膜層應(yīng)力，金屬引言高功率碟片激光器已經(jīng)用于材料加工和許多其他方面的應(yīng)用1-5。這種系統(tǒng)所 采用的泵浦源是激光二極管，泵浦光波長(zhǎng)在近紅外光譜范圍內(nèi)。碟片激光器（TDL）的理念中采用的是厚度為50-300rm的激光激活碟片，這個(gè)理念不僅可 以延用到更高的激光器輸出功率，而且同時(shí)還

4、可以提供非常好的輸出光束質(zhì)量。 對(duì)于連續(xù)波（CW）應(yīng)用系統(tǒng)和脈沖系統(tǒng)，在目前使用或者研究的激光激活材料 中，最突出的是Yb：YAG，它在940nm光泵浦下的基本波長(zhǎng)是1030 nm。TDL的關(guān) 鍵組成部分是碟片模塊元件，它包含鍍?cè)诩す饧せ畈牧弦粋?cè)的低損耗抗反射（AR）膜層，和另一側(cè)的高反射（HR）膜層，兩者都作用于出射波長(zhǎng)和泵浦波 長(zhǎng)。在激光器運(yùn)行時(shí)，激光束垂直入射到碟片的端面上，泵浦光則通常是在多路 徑約束下斜入射到激光材料（圖1）。一個(gè)典型的TDL中，碟片模塊被集成到諧 振腔內(nèi)部，同時(shí)，它后表面的高反射率系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)端鏡。再考慮到散熱的問題， HR系統(tǒng)本身就必須要和散熱器接觸，因此，不管是

5、通過焊接還是膠粘，都必須 對(duì)散熱器的接觸進(jìn)行熱優(yōu)化處理。Pumping lightLaser lightAR coatingLaser active Pumping lightLaser lightAR coatingLaser active materialHR-coatin圖1：包含激光激活材料，膜層和光束路徑的DISKMODUL元件的示意圖DISKMODUL元件的生產(chǎn)是相當(dāng)困難的。首先要選擇無缺陷和高效率的激光 材料，其拋光表面必須有電介質(zhì)系統(tǒng)和/或電介質(zhì)-金屬系統(tǒng)膜層。其次，整個(gè)生 產(chǎn)周期必須是穩(wěn)定的，可重復(fù)和可靠的。然后，這些膜層除了必須具備非常好的 光學(xué)特性，還要能承受較高的熱負(fù)載

6、和激光的最高功率。最后，由于基板比較薄， 還必須考慮到膜層應(yīng)力之類的機(jī)械影響，而且所采用的解決方案最好是面向應(yīng)用 的。通常，生產(chǎn)過程中采用的是標(biāo)準(zhǔn)鍍膜方法，譬如IAD（離子輔助鍍膜），APS （高級(jí)等離子體源），或者IBS （離子束濺射）來沉積電介質(zhì)膜層。電介質(zhì)膜層 沉積之后，在HR膜層系統(tǒng)，通常會(huì)改變靶材來沉積金屬鏡膜層或者是用于焊接 的金屬膜層。由于這道工序決定著整個(gè)激光器系統(tǒng)的質(zhì)量，所以雜質(zhì)的混入勢(shì)必 會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重影響。就TDL組建的要求而言，以上沒有一種沉積系統(tǒng)滿足要 求。令人欣慰的是，不久前Hannover激光中心已經(jīng)發(fā)明了一種新型沉積工具， 它可以保證整個(gè)鍍膜工藝在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境

7、中進(jìn)行，并計(jì)劃在Innonet項(xiàng)目DISKMODUL6的框架中實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案。DISKMODUL簇沉積工具DISKMODUL元件對(duì)于產(chǎn)品優(yōu)化一LZH，其理念主要將生產(chǎn)任務(wù)分為三個(gè)部 分：1.通過一個(gè)負(fù)載鎖定系統(tǒng)將激光碟片基板引入真空系統(tǒng)，還能夠?qū)す獾?片基板的腔內(nèi)檢測(cè)，腔內(nèi)預(yù)處理和后處理。2.該系統(tǒng)應(yīng)該為紫外，可見光和近紅 外光譜范圍內(nèi)的應(yīng)用提供高密度，低損耗電介質(zhì)膜層的沉積。鍍膜過程應(yīng)當(dāng)允許 離散的標(biāo)準(zhǔn)疊陣膜層系統(tǒng)，混合材料疊陣膜層以及像Rugate濾光器的漸變折射 率膜層的沉積。3.最后，為了達(dá)到反射和焊接的目的而不對(duì)其它任務(wù)造成不良影 響，沉積工具應(yīng)當(dāng)提供一種腔內(nèi)的金屬鍍膜。簇沉積工具是

8、一個(gè)三腔的裝置（圖 2）。1腔，負(fù)載鎖定腔，為腔內(nèi)缺陷檢查提供顯微鏡工具，而且檢查過程是在一 個(gè)暗場(chǎng)照明環(huán)境里完成的。另外，在電介質(zhì)膜層沉積之前或之后，負(fù)載鎖定腔還 可以對(duì)基板進(jìn)行熱循環(huán)處理。這個(gè)負(fù)載鎖定腔通過一個(gè)閥與2腔，即電介質(zhì)膜層 沉積腔相連，最后，可以利用機(jī)械手系統(tǒng)將樣品轉(zhuǎn)移至2腔。2腔，“電介質(zhì)腔” 采用離子束濺射（IBS）技術(shù)進(jìn)行膜層沉積。利用一種有三格提取系統(tǒng)的RF離 子源產(chǎn)生離子束（RM/UNI-傳輸，GieBen，德國），濺射工藝可以用氬氣和氙氣 完成，對(duì)于利用活性氧氣的沉積工藝則是采用金屬作為靶材。腔內(nèi)的真空環(huán)境是 由一個(gè)兩級(jí)泵系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，它包含一個(gè)無油渦旋泵和渦輪分子泵

9、，當(dāng)然維持電 介質(zhì)腔的真空條件，還必須要有相應(yīng)的維護(hù)措施。工作時(shí)，腔內(nèi)的基礎(chǔ)氣壓在 1 -2. 10-6mbar范圍之間，膜層沉積過程中的氣壓則在10-4mbar左右，膜層典型的沉積速率在0.05 -0.3nm/s之間。金屬靶材被設(shè)置成一個(gè)槳狀的裝置（圖3），這可以允許多達(dá)四種的不同材料沉積。而且，該靶材不僅可以以兩種材料被濺射的方 式暴露于離子束中，還可以形成氧化物進(jìn)行鍍膜。這樣的話，任何材料的折射率， 只要在被濺射金屬氧化物的兩折射率之間就都能夠沉積。3 - Coating chamber for metal lization1. Load-LockchamberSample tfians

10、fersystem3 - Coating chamber for metal lization1. Load-LockchamberSample tfiansfersystemSample transfer system2. Chamber for dielectric deposition圖2： LZH DISKMODUL簇沉積腔上視示意圖3腔，為金屬層的濺射沉積提供牽引直流。通常所采用的金屬材料是金，銅和 鎳，而膜層厚度的控制則采用石英來平衡。在金屬鏡膜層沉積的時(shí)候，不需要加 熱基板。而且，就像腔1和腔2之間的傳遞一樣，基板在腔1和腔3之間也可以 進(jìn)行傳遞，這個(gè)過程由一個(gè)手動(dòng)控制的樣品傳輸

11、系統(tǒng)來控制。流程控制采用了先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控工具，即LZH光寬帶監(jiān)控（BBM）系統(tǒng)7。 在沉積過程中，該系統(tǒng)連續(xù)不斷的采集生長(zhǎng)層350 1100nm范圍內(nèi)的光譜。從光 譜上看，可以實(shí)時(shí)推導(dǎo)出薄膜厚度和材料色散，之后這些數(shù)據(jù)被用于自動(dòng)的流程 控制。利用IBS流程的穩(wěn)定性，除了控制膜層沉積的光學(xué)特性，還可以控制和選 擇膜層生長(zhǎng)的時(shí)間。機(jī)械控制采用的是可編程邏輯控制器（PLC，SPS）控制軟件。離子束濺射沉 積產(chǎn)生具有較高壓應(yīng)力的高密度膜層，然而對(duì)于碟片基板的沉積，碟片的彎曲可 能導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。因此需要應(yīng)力控制儀，它安裝在2腔。采用SIGMA物理學(xué) （SIGMA物理學(xué)，Duderstadt德國）提供的

12、腔內(nèi)應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量光束偏轉(zhuǎn)， 該光束對(duì)來自于旋轉(zhuǎn)曲面上的測(cè)試基板。生長(zhǎng)層會(huì)使機(jī)械應(yīng)力作用到產(chǎn)生表面彎 曲的基板上，表面彎曲最終產(chǎn)生可測(cè)量的光束偏轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)被用做評(píng)估基于沉積 參數(shù)的應(yīng)力水平。除了單層的應(yīng)力水平，它還要監(jiān)測(cè)“表面彎曲”和來自多層結(jié) 構(gòu)的總應(yīng)力。圖3：離子束-靶一基板間配置的示意圖。左側(cè)是離子源。離子束撞擊到靶板（右）板子 可以旋轉(zhuǎn)和移位。濺射流被引向旋轉(zhuǎn)的基板支架。碟片激光器基板的沉積是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，尤其是在金屬化的情況下，對(duì) 于電介質(zhì)層的沉積要采用不同的步驟：分別是，金屬鏡膜層的形成，電介質(zhì)阻隔層的沉積和最終的可焊接金屬層系統(tǒng)的沉積。圖4給出了典型的金屬碟片激光器 HR

13、膜層鍍膜方案的流程。實(shí)驗(yàn)我們對(duì)使用的材料和膜層設(shè)計(jì)的沉積參數(shù)進(jìn)行了研究和優(yōu)化，其中關(guān)鍵參數(shù)有 氬氣和氧氣的流量，離子束電壓和離子束電流。在流程數(shù)據(jù)優(yōu)化的框架中，我們 采用了不同的測(cè)量方法：包括分光光度法表征，反射率R和透過率T測(cè)量，在 紫外、可見光和近紅外光譜范圍內(nèi)532nm和1064nm處以熱量方式的吸收，和激光 器損壞閾值的測(cè)量，這些都取決于生產(chǎn)流程的條件（1064nm的LIDT）。此外， 我們還采用LZH FAST TS檢查系統(tǒng)對(duì)一組沉積膜層進(jìn)行缺陷檢查，檢查結(jié)果中 的腔衰蕩光譜用于確定總的鏡面膜層損耗。通常情況下，腔內(nèi)缺陷檢測(cè)數(shù)據(jù)和腔 外暗場(chǎng)研究是相關(guān)聯(lián)的。在后續(xù)的漸變折射率膜層沉積這

14、個(gè)問題上，我們還對(duì) IBM系統(tǒng)的不同材料組合進(jìn)行了幾次校準(zhǔn)運(yùn)行和評(píng)估。標(biāo)準(zhǔn)的沉積工藝條件見 表1。表1：金屬氧化物膜層沉積的主要工藝參數(shù)基礎(chǔ)氣壓1 - 2 -10-6 mbar靶材料Ta， Si， Hf， Al沉積條件氬氣1-5sccm氧氣10-30sccm離子束電流80 - 180mA離子束電壓1400- 1800V運(yùn)行中氣壓2 一 8 -10-4 mbar典型沉積速率Ta O0.15 nmjsSiO0.22 nmfsHfO0.05 nmi sAlO0.09 nms結(jié)果4.1膜層設(shè)計(jì)結(jié)果碟片激光器膜層鏡面的合成設(shè)計(jì)必須遵從光學(xué)和機(jī)械性能，同樣還要滿足這些膜層系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)條件。圖5總結(jié)了四種實(shí)

15、現(xiàn)簇沉積工具的設(shè)計(jì)例子。這些設(shè)計(jì) 驗(yàn)證了 IBS系統(tǒng)的多功能性，該系統(tǒng)能夠用于沉積標(biāo)準(zhǔn)的離散疊陣膜層，混合頂 層膜層（折射率下降，上升）的標(biāo)準(zhǔn)疊陣膜層，還有Rugate頂層的標(biāo)準(zhǔn)疊陣膜 層和平滑Rugate膜層。圖5中的每一幅圖都顯示出了相對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)光學(xué)厚度 的折射率。除了碟片方面的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)短脈沖而復(fù)雜設(shè)計(jì)的膜層系統(tǒng)通過簇沉 積系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)。圖7給出的是經(jīng)過處理后的光學(xué)膜層的分光光度測(cè)量結(jié)果。IBS工藝和先進(jìn)LZH工藝的典型控制處理，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算設(shè)計(jì)曲線和測(cè)量數(shù)據(jù)高 度地統(tǒng)一。這里還應(yīng)當(dāng)提到，BBM系統(tǒng)流程控制并不局限于四分之一波長(zhǎng)設(shè)計(jì)， 它允許幾乎任意的膜層厚度進(jìn)行精確沉積，除非在所測(cè)

16、光譜范圍內(nèi)該膜層不會(huì)引起細(xì)微的變化。圖5：在簇沉積工具中沉積的純電介質(zhì)設(shè)計(jì)評(píng)估。該圖給出了相對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)光學(xué)厚度的折射率。圖6：兩個(gè)典型的TDL高反率（HR射率。圖6：兩個(gè)典型的TDL高反率（HR）膜層的透過率和反射率的光譜。實(shí)測(cè)曲線（紅）和預(yù) 測(cè)曲線（黑）相結(jié)合?？梢钥闯鲈O(shè)計(jì)和測(cè)量數(shù)據(jù)高度統(tǒng)一（標(biāo)準(zhǔn)疊陣膜層：左，Rugate系統(tǒng)：右）。圖7：金屬TDL高反率（HR）膜層的透過率和反射率光譜。實(shí)測(cè)曲線（紅）和預(yù)測(cè)曲線（黑） 相結(jié)合。金屬系統(tǒng)的性能通過反射光譜表示?？梢钥闯鲈O(shè)計(jì)和測(cè)量數(shù)據(jù)高度統(tǒng)一。4.2應(yīng)力測(cè)量結(jié)果得益于腔內(nèi)應(yīng)力測(cè)量?jī)x，我們可以快速獲知膜層機(jī)械應(yīng)力的表征。如上所述， 在沉積過程中

17、，探測(cè)光束對(duì)的光束偏轉(zhuǎn)也可以測(cè)量，而光束偏轉(zhuǎn)又是與機(jī)械應(yīng)力 程度是成比例的，而且該應(yīng)力的變化由沉積層結(jié)構(gòu)所決定。這樣的話，所用的儀 器實(shí)現(xiàn)了工藝參數(shù)和應(yīng)力水平的轉(zhuǎn)換。圖8給出了 Ta2q和SO28層結(jié)構(gòu)的測(cè)量 數(shù)據(jù)。該圖還給出了相對(duì)于沉積時(shí)間，探測(cè)光束對(duì)的偏移量。實(shí)現(xiàn)過程中，我們 采用相同的膜層產(chǎn)生了兩組不同的流程參數(shù)，期間，由工藝條件改變所產(chǎn)生的機(jī) 械應(yīng)力改變可以通過分別觀察Ta2O層不同的厚度或者傾斜程度來得出。此外，本例還表明如果氧氣含量增加，Ta2氣層的應(yīng)力會(huì)減小?；谒_定的應(yīng)力水平，可以選出最小化激光碟片基板表面彎曲的工藝條件。D1M&-36 100813 130/1B1 nrn6

18、=iD1M&-36 100813 130/1B1 nrn6=ir -jj1j41 1!PT1圖8：實(shí)時(shí)應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果。相比于沉積時(shí)間（左）的兩種不同沉積過程的第1-8層探測(cè)光束對(duì)的偏移量。每一層相應(yīng)的工藝參數(shù)示于右圖中。4.3缺陷檢查利用LZH FAST TS進(jìn)行缺陷檢查，這個(gè)過程在腔內(nèi)裸基板上沉積過程之前， 和在腔內(nèi)暗場(chǎng)環(huán)境里的膜層沉積過程之后，同樣也在腔外暗場(chǎng)環(huán)境里的膜層沉積 過程之后。通過基于Coblenz球體一系列裝置的散射測(cè)量結(jié)果迅速記錄TS數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)中，在帶有快速定位系統(tǒng)的激光探測(cè)光束（波長(zhǎng)532m）下移動(dòng)樣品，然后 繪制出散射數(shù)據(jù)圖。通過優(yōu)化裝置，它能在幾分鐘之類顯示出幾乎10

19、0%的表面 特征。這種散射法是最靈敏的方法，而且可以顯示幾乎任何膜層，主體或表面的 缺陷。圖9給出了一個(gè)鏡面系統(tǒng)的典型測(cè)量實(shí)例。TS系統(tǒng)根據(jù)探測(cè)光束的光斑 尺寸進(jìn)行校準(zhǔn)，不同缺陷尺寸等級(jí)的信號(hào)校準(zhǔn)值也在該圖中給出了。圖9圖9：樣品表面總的散射信號(hào)。鏡面膜層d101218_2_ts1的快速TS測(cè)量結(jié)果（基礎(chǔ)值39ppm）左。關(guān)于粒子尺寸的評(píng)估右。4.4損耗測(cè)量結(jié)果和LIDT在1064nm處用CRD （彩色反射式密度儀）測(cè)量可得，反射值在99.95%以上的 鏡面膜層總損耗在30 - 300ppm水平，其中典型吸收數(shù)據(jù)處于5 - 50ppm之間，透 光率則在100ppm。在940nm和1030 nm

20、處，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)疊陣膜層和漸變折射率AR 膜層，激光碟片的抗反射膜層吸收值在5-30ppm之間。在LZH中，進(jìn)行激光的穩(wěn)定性測(cè)量同時(shí)進(jìn)行納米LIDT（激光損壞閾值）的設(shè) 置。根據(jù)ISO 1125410，該測(cè)量所采用的光斑尺寸為250Rm。在IBS沉積過程 中，LIDT定義的輸出能量密度穩(wěn)定性測(cè)量值，對(duì)于離散的疊陣膜層系統(tǒng)一般在20-40 J： cm2之間，而Rugate膜層系統(tǒng)則可以達(dá)到100 Jcm。以下給處了特定值損壞圖（圖10）。圖中可以看出，它分別給出了 50%和0%的 損壞閾值，該值取決于脈沖數(shù)量的。此外，在該圖上，還表明了每個(gè)能檢測(cè)出損 耗的最低能量密度值，其中，LIDT的值來自相應(yīng)脈

21、沖數(shù)量的損壞圖（插在圖中）。450o 0%-LlDTq 50%-LlDTHe5B.8 由gH W 3 Jem，：- *450o 0%-LlDTq 50%-LlDTHe5B.8 由gH W 3 Jem，：- *He 149.6 J/cm*Hs 308 4 J7:i jA 7.9 J/cm*A 14 B J em7 :-r1-口 First observed damage* 叫11*?| r o*蘭尊 -_旦_ f,aooiiF T T T i rr i1 r t rD101119e-3: Rugate HR1064 High to Low01000400350300250200150100101

22、00number of pulses圖10：簇沉積系統(tǒng)所沉積的HR Rugate膜層系統(tǒng)（1064nm）的特性損壞圖。4.5激光器元件的性能鍍膜流程之后，碟片晶體還要焊接（電介質(zhì)-金屬系統(tǒng)）或者粘（電介質(zhì)系統(tǒng)） 到采用沖擊冷卻的散熱器上。目前，為了實(shí)現(xiàn)泵浦輻射的高效吸收，在典型的碟 片泵浦裝置中，泵浦光要通過激光晶體24次。不過，基于膜層性能的研究，碟 片泵浦裝置中，泵浦光只允許通過激光晶體16次。然而，Yb:YAG碟片晶體的 典型性能特性表明，對(duì)于最大約500W的泵浦功率，激光效率值高于55%，這些 結(jié)果來自于連續(xù)多模運(yùn)行，泵浦波長(zhǎng)為940nm，激光器出射波長(zhǎng)為1030nm。在連續(xù)運(yùn)行和適當(dāng)

23、泵浦功率密度的情形下，帶有DISKMODUL元件的激光器 幾乎和采用其他鍍膜技術(shù)（例如：IAD）處理Yb:YAG晶體的激光器看起來完全 相同的。而且，在連續(xù)激光器運(yùn)行的情形下，所有的測(cè)量顯示，不管是在AR還 是在HR面，沉積的膜層都沒有損耗。對(duì)于該技術(shù)，千瓦級(jí)別的測(cè)試還在進(jìn)行中，我們希望能夠看到高功率級(jí)別下鍍膜技術(shù)對(duì)性能會(huì)有所不同。圖11我們希望能夠看到高功率級(jí)別下鍍膜技術(shù)對(duì)性能會(huì)有所不同。圖11：在最大泵浦功率500W情形下YB:YAG碟片激光器的典型特性曲線。M心 Mod Indlno標(biāo)m-總結(jié)和結(jié)論在Hannover激光中心，應(yīng)用于碟片激光器系統(tǒng)膜層的一種新型沉積系統(tǒng)已經(jīng) 在研發(fā)，設(shè)計(jì)和

24、建立。該解決方案包含一個(gè)3腔真空系統(tǒng)，而且每個(gè)腔都會(huì)有單 獨(dú)的任務(wù)。其中，負(fù)載鎖定腔用于基板的引入，表征和預(yù)處理。第2個(gè)腔用于氧 化物膜層材料的沉積，沉積過程選用了離子束濺射技術(shù)，還配置了靶區(qū)域，這允 許多達(dá)四種不同膜層材料沉積。多功能鍍膜系統(tǒng)可以生產(chǎn)離散疊陣膜層和Rugate 濾光器或者漸變折率膜層。同時(shí)，使用寬帶光監(jiān)測(cè)和腔內(nèi)的應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制和 優(yōu)化膜層系統(tǒng)。而且還要保證真空條件以獲得一個(gè)最穩(wěn)定的沉積環(huán)境。3腔為金 屬膜層的沉積提供直流濺射源，該金屬膜層用做反射鏡或者焊接金屬系統(tǒng)。3個(gè) 腔之間移動(dòng)樣品是銅鼓傳輸模塊可實(shí)現(xiàn)的，這可以有效避免破壞真空環(huán)境。整個(gè)系統(tǒng)不僅是合格的，而且還優(yōu)化了激光

25、膜層的沉積。沉積過程中的品質(zhì)參 數(shù)是光損耗，最小缺陷水平和高損壞閾值。實(shí)驗(yàn)證明，這種簇沉積工具能夠穩(wěn)定 和可靠地運(yùn)行。該獨(dú)特的系統(tǒng)為高質(zhì)量光學(xué)膜層，金屬反射鏡的沉積，阻隔系統(tǒng)和可焊接金屬 結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)完整的生產(chǎn)計(jì)劃，這是史無前例的。除了碟片激光器膜層，簇沉積工具還能用于標(biāo)準(zhǔn)膜層系統(tǒng)的沉積，半導(dǎo)體元件， 如二極管端面膜層的沉積，以及光學(xué)元件的金屬連接系統(tǒng)的沉積。感謝作者十分感謝在InnoNet的項(xiàng)目“Innovative Disklaser-Module”里的合作伙伴。 這里給出的結(jié)果是在這個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)得到的，該項(xiàng)目由德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部提供經(jīng) 費(fèi)支持，合同號(hào)為No.16IN0409和No.16I

26、N0410。參考文獻(xiàn)David Havrilla and Marco Holzer, High power disk lasers: advances and applications, Proc.SPIE 7912, 79120F (2011)Alexander Killi, Ivo Zawischa, Dirk Sutter, Jochen Kleinbauer, Sven Schad,肉g Neuhaus andChristian Schmitz, Current status and development trends of disk laser technology, Proc.S

27、PIE 6871, 68710L (2008) HYPERLINK /en/products/solid-state-lasers/disk-lasers/trudisk.html /en/products/solid-state-lasers/disk-lasers/trudisk.htmlMarwan Abdou Ahmed, Matthias Haefner, Moritz Vgel, Christof Pruss, Andreas Voss,Wolfgang Osten, and Thomas Graf, High-power radially polarized Yb:YAG thin-disk laserwith high efficiency, Opt. Express 19, 5093-5103 (2011) HYPERLINK /en/products/solid_state_lasers/disc_lasers/stardisc/ /en/products/solid_state_lasers/disc_lasers/stardisc/In