中红外性能优异的离子束溅射氧化物薄膜研究

"离子束溅射氧化物薄膜的中红外特性" 本文主要探讨了离子束溅射沉积（IBSD）技术在制备氧化物薄膜，尤其是Al2O3和Nb2O5单层膜中的应用，以及这些薄膜在中红外波段的光学特性。通过使用红外可变角度光谱椭圆偏振仪(IR-VASE)进行测试，研究了薄膜的光学常数，这是评估薄膜性能的关键参数。IR-VASE能够提供有关薄膜折射率和消光系数等信息，这对光学薄膜的设计和优化至关重要。 作者利用原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌和粗糙度进行了分析，从而计算了总积分散射(TIS)。TIS是评估薄膜表面质量的重要指标，对于降低表面散射损耗、提高光学性能有着直接影响。在2.7微米波段，薄膜表现出优秀的光学性能，没有因为水吸收导致的消光系数增大，这意味着薄膜在该波长范围内具有良好的透过性。 文章进一步指出，使用Nb2O5和Al2O3作为高低折射率材料设计并制造了2.7微米的高反射膜。实验结果显示，制备的反射膜在2.7微米波长的反射率达到了99.63%，非常接近理论计算值，这证明了所采用的IBSD方法和薄膜设计的有效性。此外，经过一系列环境实验，如温度、湿度等条件下的测试，这些薄膜展示出卓越的环境稳定性，这意味着它们可以在实际应用中保持其光学性能不变。 关键词：薄膜、氧化物薄膜、离子束溅射、中红外、水吸收 文章的中图分类号O484.4可能代表的是光学技术或光学材料的分类，而文献标识码A通常表示的是基础理论研究。doi:10.3788/CJL201542.0107002是该文章的数字对象标识符，用于在数字环境中唯一识别这篇学术论文。 本文详细介绍了通过离子束溅射沉积法制备的氧化物薄膜在中红外领域的优异性能，包括高折射率、低消光系数、低表面散射损耗和出色的环境稳定性。这些成果对开发适用于中红外光谱区的光学元件和设备具有重要意义，特别是在光通信、红外探测和遥感等领域。