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Effects of annealing on laser-induced damage threshold of TiO2/SiO2 high reflectors
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资源说明：标题与描述中提及的研究主题是关于退火处理对电子束蒸发制备的TiO2/SiO2高反镜（High Reflectors, HR）激光诱导损伤阈值（Laser-induced damage threshold, LIDT）的影响。研究发表在Elsevier期刊上，并提供了非商业性的研究和教育使用权。文章讨论了通过退火处理，如何从5.1 J/cm²提高到13.1 J/cm²的1064nm、12ns激光的LIDT。
知识点概述：
1. 激光诱导损伤（Laser-induced damage）：
激光诱导损伤是光学涂层在高功率激光作用下出现性能受限的主要因素之一。当激光强度超过材料的损伤阈值时，材料表面或体内可能会产生损坏，从而影响光学元件的使用寿命和激光系统的整体性能。
2. 高反镜（High Reflectors, HR）：
高反镜是用于激光系统中对特定波长具有高反射率的光学元件。这些元件通常在高能量应用中使用，因此它们的激光损伤阈值是一个关键性能指标。
3. 电子束蒸发制备（Electronic beam evaporation）：
电子束蒸发是一种用于在基板上沉积薄膜的技术，利用高能电子束轰击材料使其蒸发，并在基板上形成均匀的薄膜层。这种方法广泛用于光学涂层的制备。
4. 退火处理（Annealing）：
退火是一种热处理工艺，用于改变材料的微观结构、提高性能或减小缺陷。在光学涂层中，退火可以改变涂层的物理厚度、折射率和应力等特性，从而影响激光损伤阈值。
5. 激光损伤阈值（LIDT）：
激光损伤阈值是指激光器在未引起涂层或基底损伤情况下能够承受的最大能量密度。提高LIDT意味着激光器可以在更高能量下安全运行。
6. 非化学计量学缺陷（Non-stoichiometric defects）：
在材料中，化学计量学缺陷指的是原子比例偏离理想化学式，这可能导致材料性质的不稳定或性能下降。减少这些缺陷有助于提高材料的整体性能。
7. 折射率（Refractive index）与膜层不均匀性（Film inhomogeneity）：
折射率是材料对光波折射能力的度量，而膜层不均匀性是指涂层在结构或成分上的一致性。退火处理会影响这些参数，进而影响LIDT。
8. 拉曼光谱（Raman spectroscopy）与X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy）：
这两种分析技术用于研究材料的化学组成和结构。通过这些分析手段，可以了解退火过程中非化学计量学缺陷如何减少，以及折射率和应力的变化情况。
文章中还提到，300°C的退火处理会导致LIDT显著提高，折射率和膜层不均匀性升高，物理厚度减小，膜应力由压缩应力转变为拉伸应力。这些变化与退火过程中涂层结构的变化有关。
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