高透光性摻氧化鈰光學(xué)薄膜表面 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 供圖

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員金玉奇、李剛團隊，在化學(xué)激光腔鏡薄膜與增益介質(zhì)的相互作用機理研究方面取得新進展，揭示了環(huán)境吸附對化學(xué)激光腔鏡薄膜表面潤濕性能的重要影響，并進一步通過引入純化和鈍化處理工藝，實現(xiàn)對薄膜親疏水特性的顯著調(diào)控，為解決環(huán)境污染易影響高品質(zhì)強光元件的損傷閾值，以及熱致形變問題提供了理論基礎(chǔ)和實踐依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《應(yīng)用表面科學(xué)》。

不同于其它激光體系，化學(xué)激光在使用過程中，腔鏡膜表面對增益介質(zhì)的吸附及其誘導(dǎo)環(huán)境中灰塵等污染的吸附是導(dǎo)致強光光學(xué)元件損傷閾值降低，以及熱致形變增大的重要因素。因此，找到一種使得強光光學(xué)元件表面不被污染的方法，在高能激光的實際應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用。

氧化鈰具有透光性好、熱穩(wěn)定性高、抗摩擦能力強等特點，成為強光光學(xué)元件自潔凈光學(xué)薄膜材料的一個較好的補充選擇。由于疏水和親水表面會起到不同的去污防塵作用，因此，真正實現(xiàn)氧化鈰薄膜在自潔凈領(lǐng)域的應(yīng)用，還需要了解它和增益介質(zhì)的相互作用方式，并根據(jù)使用需求對其進行調(diào)控。針對這些問題，該團隊制備了高透光性摻氧化鈰光學(xué)薄膜，系統(tǒng)研究了不可控環(huán)境吸附對氧化鈰薄膜本征特性的干擾，并闡明了純化和鈍化處理工藝在氧化鈰薄膜潤濕特性調(diào)控中發(fā)揮的關(guān)鍵作用，對開發(fā)基于氧化鈰的自潔凈光學(xué)薄膜器件具有重要意義。