光學窗口用藍寶石表面抗反射微納結構的制備及性能研究.pdf

1、藍寶石是常用的光學窗口材料，但其本身的透過率不能滿足高精度成像的要求。此外，藍寶石表面的潤濕性較差，會造成光的散射，也限制了藍寶石在光學窗口方面的應用。在藍寶石表面鍍減反膜是常用的增透方法，但是減反膜與藍寶石基底的結合力較差，容易脫落，且激光損傷閾值較小。所以本文提出了一種簡單有效的實驗方案解決這一問題，即在濺射的鋁膜上進行陽極氧化，再進行高溫退火。在提高了透光率的基礎上，又改善了藍寶石表面的潤濕性，提高了激光損傷閾值。
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2、oft軟件的理論計算結果表明，對于不同波段，亞波長結構的三個參數中影響最大的都是占位比，透光率隨著占位比的增加呈現先增加后減少的趨勢；其次是圖形深度，對于孔洞形亞波長結構，透光率隨孔深呈周期性變化，對于圓錐形亞波長結構，深度只要大于一特定值即可；圖形的周期對透光率的影響最小，對于不同的增透結構，周期只要大于一特定值即可。
　　對濺射的鋁膜進行陽極氧化制備孔狀結構，最佳的實驗條件為氧化溫度低于15℃，氧化電壓為40 V，擴孔時間為5

3、0 min。采用陽極氧化的方法成功的制備出孔徑比0.6，深度為0.65μm和0.08μm，周期為0.1μm的孔狀的圖形陣列。固相外延反應的實驗結果表明，退火溫度越高，空氣氛圍下保溫時間越長，結晶程度越好。450℃低溫處理24 h，1000℃高溫處理3 h后，由SEM結果表明孔狀結構保存較好，XRD和Raman結果表明氧化鋁的結晶質量較好，且與藍寶石基體的成分和晶體取向保持一致。
　　藍寶石表面亞波長結構的測試結果表明，本實驗制備的