界面粗糙度对真空紫外光学薄膜光谱性能影响研究
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中科院光电技术研究所

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中图分类号:

0484.4

基金项目:

国家自然科学基金(61805247).


Effect of Interface Roughness on Spectral Properties of VUV Optical Coatings
Author:
Affiliation:

Institute of Optics and Electronics,Chinese Academy of Sciences

Fund Project:

The National Natural Science Foundation of China(Nos.61805247)

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    摘要:

    多层膜系统中界面粗糙度的存在,尤其在真空紫外波段,造成的散射损耗阻碍其高光谱性能的实现。为制备出高性能的真空紫外光学薄膜,必须研究薄膜界面粗糙度对其光谱性能的影响。在该文中,分别设计了193nm窄角度和宽角度入射增透膜以及高反膜三类薄膜,结合等效吸收层近似理论,将多层膜间粗糙界面等效为薄吸收层,分析了不同界面均方根粗糙度下薄膜光谱性能的变化规律。研究发现,薄膜光谱性能随着界面均方根粗糙度增加而急剧退化,达到 4nm时,宽角度入射增透膜和高反膜光谱性能分别衰退2.04%和2.09%。界面粗糙度的存在仍是影响高光谱性能真空紫外光学薄膜制备的重要因素。

    Abstract:

    Interface roughness in the vacuum ultraviolet (VUV) multilayer film system causes the scattering loss to hinder the realization of its hypersecretion performance. The influence of interface roughness on its spectral properties is investigated to prepare high-performance VUV optical coating. Antireflection coating with a narrow range of angle of incidence(AOI), antireflection coating with a wide range of AOI, and multilayer high reflection coating at 193nm are designed respectively in this paper. Combined with the theory of effective absorption layer, the rough interface between the multilayer film is equivalent to a thin absorption layer. The changes in the spectral properties of the optical coatings under different root mean square roughness of the interface are considered. The study found that the spectral performance of the optical coatings decreased with the increase of the root mean square roughness of the interface. When the root mean square roughness reaches 4nm, the spectral performance of the antireflection coating with a wide range of AOI and the multilayer high reflection coating degrade by 2.04% and 2.09%, respectively. Interface roughness is still the key factor affecting the preparation of VUV optical coatings with hypersecretion properties.

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  • 收稿日期:2021-10-06
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